内容摘要：nsenter 命令是一个可以在指定进程的命令空间下运行指定程序的命令。它位于 util-linux 包中。 用途 一个最典型的用途就是进入

nsenter 命令是轻松搞定一个可以在指定进程的命令空间下运行指定程序的命令。它位于 util-linux 包中。何调

用途

一个最典型的试容用途就是进入容器的网络命令空间。相当多的器网容器为了轻量级，是络有令不包含较为基础的命令的，比如说 ip address ，条命 ping ，轻松搞定 telnet ，何调 ss ，试容 tcpdump 等等命令，器网这就给调试容器网络带来相当大的络有令困扰：只能通过  docker inspect ContainerID  命令获取到容器 IP，以及无法测试和其他网络的条命连通性。这时就可以使用 nsenter 命令仅进入该容器的轻松搞定网络命名空间，使用宿主机的何调命令调试容器网络。

此外，试容nsenter 也可以进入 mnt ， uts ， ipc ， pid ， user 命令空间，源码库以及指定根目录和工作目录。

使用

首先看下 nsenter 命令的语法：

nsenter [options] [program [arguments]] options: -t, --target pid：指定被进入命名空间的目标进程的pid -m, --mount[=file]：进入mount命令空间。如果指定了file，则进入file的命令空间 -u, --uts[=file]：进入uts命令空间。如果指定了file，则进入file的命令空间 -i, --ipc[=file]：进入ipc命令空间。如果指定了file，则进入file的命令空间 -n, --net[=file]：进入net命令空间。如果指定了file，则进入file的命令空间 -p, --pid[=file]：进入pid命令空间。如果指定了file，则进入file的命令空间 -U, --user[=file]：进入user命令空间。如果指定了file，则进入file的命令空间 -G, --setgid gid：设置运行程序的gid -S, --setuid uid：设置运行程序的uid -r, --root[=directory]：设置根目录 -w, --wd[=directory]：设置工作目录 如果没有给出program，则默认执行$SHELL。

示例：

运行一个 nginx 容器，查看该容器的 pid：

[root@staight ~]# docker inspect -f { { .State.Pid}} nginx5645

然后，使用 nsenter 命令进入该容器的网络命令空间：

[root@staight ~]# nsenter -n -t5645[root@staight ~]# ip addr1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00    inet 127.0.0.1/8 scope host lo       valid_lft forever preferred_lft forever18: eth0@if19: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default     link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0    inet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0       valid_lft forever preferred_lft forever

进入成功~

在 Kubernetes 中，在得到容器 pid 之前还需获取容器的 ID，服务器租用可以使用如下命令获取：

[root@node1 test]# kubectl get pod test -oyaml|grep containerID  - containerID: docker://cf0873782d587dbca6aa32f49605229da3748600a9926e85b36916141597ec85

或者更为准确地获取 containerID ：

[root@node1 test]# kubectl get pod test -o template --template={ { range .status.containerStatuses}}{ { .containerID}}{ { end}}docker://cf0873782d587dbca6aa32f49605229da3748600a9926e85b36916141597ec85

原理

namespace

namespace 是 Linux 中一些进程的属性的作用域，使用命名空间，可以隔离不同的进程。

Linux在不断的添加命名空间，目前有：

mount： 挂载命名空间，使进程有一个独立的挂载文件系统，始于Linux 2.4.19

ipc： ipc命名空间，使进程有一个独立的ipc，包括消息队列，共享内存和信号量，始于Linux 2.6.19

uts： uts命名空间，使进程有一个独立的hostname和domainname，始于Linux 2.6.19

net： network命令空间，使进程有一个独立的网络栈，始于Linux 2.6.24

pid： pid命名空间，使进程有一个独立的pid空间，始于Linux 2.6.24

user： user命名空间，是进程有一个独立的user空间，始于Linux 2.6.23，结束于Linux 3.8

cgroup： cgroup命名空间，使进程有一个独立的云南idc服务商cgroup控制组，始于Linux 4.6

Linux 的每个进程都具有命名空间，可以在 /proc/PID/ns 目录中看到命名空间的文件描述符。 [root@staight ns]# pwd/proc/1/ns[root@staight ns]# lltotal 0lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 23 19:53 ipc -> ipc:[4026531839]lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 23 19:53 mnt -> mnt:[4026531840]lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 23 19:53 net -> net:[4026531956]lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 23 19:53 pid -> pid:[4026531836]lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 23 19:53 user -> user:[4026531837]lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep 23 19:53 uts -> uts:[4026531838]

clone

clone 是 Linux 的系统调用函数，用于创建一个新的进程。

clone 和 fork 比较类似，但更为精细化，比如说使用 clone 创建出的子进程可以共享父进程的虚拟地址空间，文件描述符表，信号处理表等等。不过这里要强调的是，clone 函数还能为新进程指定命名空间。

clone的语法： #define _GNU_SOURCE #include <sched.h> int clone(int (*fn)(void *), void *child_stack,        int flags, void *arg, ...        /* pid_t *ptid, void *newtls, pid_t *ctid */ );

其中 flags 即可指定命名空间，包括：

CLONE_NEWCGROUP： cgroup

CLONE_NEWIPC： ipc

CLONE_NEWNET： net

CLONE_NEWNS： mount

CLONE_NEWPID： pid

CLONE_NEWUSER： user

CLONE_NEWUTS： uts

使用示例：

pid = clone(childFunc, stackTop, CLONE_NEWUTS | SIGCHLD, argv[1]);

setns

clone 用于创建新的命令空间，而 setns 则用来让当前线程（单线程即进程）加入一个命名空间。 语法：# define _GNU_SOURCE             /* See feature_test_macros(7) */ # include <sched.h> int setns ( int fd, int nstype); fd参数是一个指向一个命名空间的文件描述符，位于/proc/PID/ns/目录。 nstype指定了允许进入的命名空间，一般可设置为 0，表示允许进入所有命名空间。

因此，往往该函数的用法为：

调用setns函数： 指定该线程的命名空间。

调用execvp函数： 执行指定路径的程序，创建子进程并替换父进程。

这样，就可以指定命名空间运行新的程序了。

代码示例：

#define _GNU_SOURCE #include <fcntl.h> #include <sched.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #define errExit(msg)    do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); \                        } while (0) int main(int argc, char *argv[]) {    int fd;    if (argc < 3) {        fprintf(stderr, "%s /proc/PID/ns/FILE cmd args...\n", argv[0]);        exit(EXIT_FAILURE);    }    fd = open(argv[1], O_RDONLY); /* Get file descriptor for namespace */    if (fd == -1)        errExit("open");    if (setns(fd, 0) == -1)       /* Join that namespace */        errExit("setns");    execvp(argv[2], &argv[2]);    /* Execute a command in namespace */    errExit("execvp"); }

使用示例：

./ns_exec /proc/3550/ns/uts /bin/bash

nsenter

那么，最后就是 nsenter 了，nsenter 相当于在setns的示例程序之上做了一层封装，使我们无需指定命名空间的文件描述符，而是指定进程号即可。

指定进程号PID以及需要进入的命名空间后，nsenter会帮我们找到对应的命名空间文件描述符/proc/PID/ns/FD，然后使用该命名空间运行新的程序。

参考文档

容器内抓包定位网络问题：https://tencentcloudcontainerteam.github.io/tke-handbook/skill/capture-packets-in-container.html man-page：nsenter：http://www.man7.org/linux/man-pages/man1/nsenter.1.html#top_of_page man-page：clone：http://www.man7.org/linux/man-pages/man2/clone.2.html man-page：setns：http://www.man7.org/linux/man-pages/man2/setns.2.html

来源：https://staight.github.io/2019/09/23/nsenter%E5%91%BD%E4%BB%A4%E7%AE%80%E4%BB%8B/