멀티캐스트 프로그램을 위한 가상 테스트 환경을 만드는 방법은 무엇입니까?

Question

@AB가 제안한 것처럼 해결책은 여러 네트워크 네임스페이스를 사용하는 것입니다. 호스트의 네트워크 스택을 프로세스(수신 -> 프로세스 -> 출력)로 생각할 수 있습니다. Linux는 출력을 입력으로 다시 루핑하는 것을 허용하지 않으므로 원래 구성의 라우팅이 정확하더라도 패킷이 삭제되었습니다. 네트워크 스택이 하나뿐이었고 출력 패킷이 동일한 네트워크 스택에서 다시 처리될 수 없었습니다. 네트워크 네임스페이스를 사용하면 여러 네트워크 스택을 생성할 수 있으며, 이 스택은 필요에 따라 ARP 요청, 핑 및 멀티캐스트 트래픽에 응답할 수 있습니다.

링크 유형을 사용하면 각 네트워크 장치가 링크의 한쪽 끝(더 정확하게는 이더넷 케이블의 한쪽 끝에 연결된 가상 이더넷 네트워크 장치)을 나타내 veth도록 이더넷 쌍을 만들 수 있습니다 . veth한쪽 끝은 기본 네트워크 네임스페이스에 남아 가상 브리지에 추가되고, 다른 쪽 끝은 생성된 네트워크 네임스페이스에 추가됩니다. 이를 통해 네임스페이스 간의 통신이 가능해집니다! 코드는 다음과 같습니다.

ip link add br0 type bridge mcast_snooping 1 mcast_router 2
ip netns add net0
ip link add veth0 type veth peer name veth
ip link set veth netns net0
ip link set dev veth0 master br0
ip netns add net1
ip link add veth1 type veth peer name veth
ip link set veth netns net1
ip link set dev veth1 master br0
ip addr add 10.0.0.1/24 brd + dev br0
ip link set br0 up
ip link set veth0 up
ip link set veth1 up
ip netns exec net0 ip addr add 10.0.0.2/24 brd + dev veth
ip netns exec net1 ip addr add 10.0.0.3/24 brd + dev veth
ip -all netns exec ip link set lo up
ip -all netns exec ip link set veth up

다음 명령을 사용하여 이 작업을 실행 취소할 수 있습니다.

ip link del dev veth1
ip link del dev veth0
ip link del dev br0
ip netns del net1
ip netns del net0

이렇게 하면 가상 브리지( br0)와 두 개의 가상 이더넷 쌍( veth0to veth및 veth1to veth) 이 생성되고 veth이름이 충돌하기 전에 별도의 네트워크 네임스페이스에 장치가 추가됩니다. 여기서 결과를 볼 수 있습니다:

$ ip addr show br0
25: br0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether 1a:96:25:a0:43:c3 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.0.0.1/24 brd 10.0.0.255 scope global br0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::3c91:4be6:d418:e045/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
$ ip addr show veth0
27: veth0@if26: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master br0 state UP group default qlen 1000
    link/ether 1a:96:25:a0:43:c3 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netns net0
    inet6 fe80::3c91:4be6:d418:e045/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
$ ip addr show veth1
29: veth1@if28: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master br0 state UP group default qlen 1000
    link/ether b6:41:52:5f:ef:eb brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netns net1
    inet6 fe80::b4fa:8f8c:5976:59c9/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

기본 네임스페이스의 가상 이더넷 장치에는 IP 주소가 없습니다. 브리지를 통해 호스트로 라우팅하기 때문에 IP 주소가 필요하지 않습니다. 필요한 경우 해당 장치의 IP 주소를 제공하여 veth브리징 없이 직접 라우팅할 수 있습니다. 생성된 네임스페이스는 다음과 같습니다.

# ip netns exec net0 ip addr show veth
26: veth@if27: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether 46:11:7c:77:fc:01 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
    inet 10.0.0.2/24 brd 10.0.0.255 scope global veth
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::4411:7cff:fe77:fc01/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
# ip netns exec net1 ip addr show veth
28: veth@if29: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether 12:bc:a0:99:8d:43 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
    inet 10.0.0.3/24 brd 10.0.0.255 scope global veth
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::10bc:a0ff:fe99:8d43/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

이제 ping을 시도해 보겠습니다. ip neighbourARP 캐시를 모니터링하기 위해 및 브리지를 사용하여 tcpdump모든 것이 예상대로 작동하는지 확신할 수 있습니다.

$ ip neigh
$ ping -c 2 10.0.0.2
PING 10.0.0.2 (10.0.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.0.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.124 ms
64 bytes from 10.0.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.059 ms

--- 10.0.0.2 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 58ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.059/0.091/0.124/0.033 ms
$ ip neigh
10.0.0.2 dev br0 lladdr 46:11:7c:77:fc:01 REACHABLE

다른 터미널에서 핑을 보내기 전에 시작하십시오.

# tcpdump -i br0
dropped privs to tcpdump
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on br0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
00:54:49.536867 ARP, Request who-has 10.0.0.2 tell 10.0.0.1, length 28
00:54:49.536908 ARP, Reply 10.0.0.2 is-at 46:11:7c:77:fc:01 (oui Unknown), length 28
00:54:49.536911 IP 10.0.0.1 > 10.0.0.2: ICMP echo request, id 9342, seq 1, length 64
00:54:49.536937 IP 10.0.0.2 > 10.0.0.1: ICMP echo reply, id 9342, seq 1, length 64
00:54:50.594136 IP 10.0.0.1 > 10.0.0.2: ICMP echo request, id 9342, seq 2, length 64
00:54:50.594174 IP 10.0.0.2 > 10.0.0.1: ICMP echo reply, id 9342, seq 2, length 64

이 ip netns exec명령을 사용하여 각 네트워크 네임스페이스 내에서 이 작업을 반복하고 동일한 결과를 얻을 수 있습니다. 마지막으로 socat한 네임스페이스에서 멀티캐스트 주소를 수신하고 다른 네임스페이스에서 멀티캐스트 트래픽을 보내는 간단한 프로그램을 사용하여 두 네임스페이스에서 멀티캐스트 트래픽을 테스트할 수 있습니다 .

# ip netns exec net0 socat PIPE \
> UDP-RECVFROM:9000,bind=239.0.0.1,ip-add-membership=239.0.0.1:veth &
[1] 9474
# echo ECHO | ip netns exec net1 socat STDIO \
> UDP-DATAGRAM:239.0.0.1:9000,bind=10.0.0.3:9000
ECHO
[1]+  Done

주소 socat PIPE유형은 UDP-RECVFROM포트 9000에서 UDP 데이터그램을 수신하기를 기다리고 이를 명명되지 않은 파이프에 쓰고 명명되지 않은 파이프에서 다시 읽은 다음 포트 9000에서 유니캐스트 UDP 데이터그램으로 소스 IP 주소로 다시 보냅니다. 주소 STDIO유형은 UDP-DATAGRAM에서 데이터를 읽고 stdin, 이를 멀티캐스트 UDP 데이터그램으로 보내고, 유니캐스트 UDP 데이터그램을 수신하고, 해당 내용을 씁니다 stdout.

다른 터미널에서 서버보다 먼저 시작하십시오.

# tcpdump -i br0
dropped privs to tcpdump
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on br0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
01:06:04.002116 ARP, Request who-has 10.0.0.3 tell 10.0.0.2, length 28
01:06:04.002129 ARP, Reply 10.0.0.3 is-at 12:bc:a0:99:8d:43 (oui Unknown), length 28
01:06:05.126134 IP 10.0.0.2 > igmp.mcast.net: igmp v3 report, 1 group record(s)
01:06:05.858118 IP 10.0.0.2 > igmp.mcast.net: igmp v3 report, 1 group record(s)
01:06:06.368349 IP 10.0.0.3.9000 > 239.0.0.1.9000: UDP, length 5
01:06:06.368499 IP 10.0.0.2.9000 > 10.0.0.3.9000: UDP, length 5
01:06:06.371106 IP 10.0.0.2 > igmp.mcast.net: igmp v3 report, 1 group record(s)
01:06:06.946105 IP 10.0.0.2 > igmp.mcast.net: igmp v3 report, 1 group record(s)

훌륭한.

Answer 1