一、简介

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容器的网络命令空间。相当多的容器为了轻量级，是不包含较为基础的命令的，比如说ip address，ping，telnet，ss，tcpdump等等命令，这就给调试容器网络带来相当大的困扰：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连通性。这时就可以使用nsenter命令仅进入该容器的网络命名空间，使用宿主机的命令调试容器网络。

用法，查看帮助

$ nsenter --help

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。

二、安装

util-linux 是一个开放源码的软件包，是一个对任何 Linux 系统的基本工具套件。含有一些标准 Unix 工具，如 login。
util-linux 软件包包含许多工具。其中比较重要的是加载、卸载、格式化、分区和管理硬盘驱动器，打开 tty 端口和得到内核消息。

1）源码安装

$ cd /tmp;
$ curl https://www.kernel.org/pub/linux/utils/util-linux/v2.24/util-linux-2.24.tar.gz | tar -zxf-; cd util-linux-2.24;
$ ./configure  --without-ncurses
$ make nsenter && sudo cp nsenter /usr/local/bin

2）yum安装

$ sudo yum install -y util-linux

三、简单使用

1）示例1

查看docker 容器的pid

$ docker inspect -f {{.State.Pid}} nginx

然后，使用nsenter命令进入该容器的网络命令空间

$ nsenter -n -t6700
# 退出命名空间
$ exit

2）示例2
进入到docker命名空间目录下

$ cd /run/docker/netns/
$ ls -l

查看busybox1容器的命名空间

$ docker ps
$ docker inspect bc5db459d077 | grep -i sandbox
$ nsenter --net=/var/run/docker/netns/a5e6c4190230 sh
$ iptables -nvL -t mangle
$ ipvsadm -ln

四、原理

1）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。
以上面pid为例

$ ls -l /proc/6700/ns

2）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。

3）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。

4）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。