作者: 黎清兵

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make_env.py 脚本旨在创建和配置一个虚拟网络环境，模拟多个计算节点之间的通信。

该虚拟环境由一系列的 Namespace（虚拟节点）、 Veth（虚拟以太网）以及虚拟的网桥构成。

各个虚拟节点通过虚拟的网桥和交换机连接，构成了一个星型的拓扑结构（中间时网桥，四周是节点，节点和网桥虚拟以太网连接）。

该脚本的主要功能包括：

它创建多个 Linux 命名空间，每个命名空间代表一个独立的网络环境，模拟不同的计算节点。

为每个命名空间分配虚拟以太网接口，以便于它们之间的通信。

为每对命名空间创建一对虚拟以太网接口（veth pairs），一端连接到一个命名空间，另一端连接到一个公共网桥。

这种设置允许命名空间之间进行网络连接。

创建一个虚拟桥接，将来自不同命名空间的所有 veth 接口连接到一起，从而实现网络流量的转发。

桥接促进了不同命名空间之间的高效点对点通信。

为每个 veth 接口配置网络参数，如 IP 地址和子网掩码，确保所有节点可以在同一网络上识别和相互通信。

通过这些步骤，make_env.py 脚本提供了模拟集群环境的基础设施，允许不同命名空间中的进程进行交互和数据传输，就像它们处于同一物理网络上一样。

脚本使用了 pyroute2、json 等包，请确保你的 python 环境中安装了它们。

• 添加你的节点
• 为每个节点声明 IP
• 设置延迟和丢包率

注意：请勿修改 cluster_config_old.json，该文件用于清理环境。

sudo [你的_python_解释器] make-env.py

例如：sudo ~/anaconda3/envs/py39/bin/python3.9 make_env.py

1. 查询节点

ip netns list

1. 查询每个节点的链接

sudo ip netns exec [节点名称] ip -d link show

1. 查询每个节点的 tc

sudo ip netns exec [节点名称] tc -s qdisc show

1. 查询桥接及其连接的 veth

bridge fdb show br [桥接名称]

1. 通过命令行运行

ip netns exec <命名空间> ./your_program

2. 通过 Python 代码运行

from make_env import *

setns("node1")  # 切换到 node1 命名空间
'''
  your code
  使用普通套接字编程即可
'''

确保客户端和服务器所在的命名空间之间的路由正确。例如，如果服务器在 node1 命名空间中，客户端在 node2 中，确保两者之间可以互相通信。可以通过 ping 命令验证：

sudo ip netns exec node1 ping 10.0.1.2  # 假设客户端的 IP 是 10.0.1.2

如果 ping 不通，则需要检查是否正确配置了网桥、子网和接口。

确保防火墙规则没有阻止 UDP 流量。可以临时关闭防火墙来排除这个因素：

sudo ip netns exec node1 ufw disable  # 或者使用 iptables 检查并清除相关规则

在服务器和客户端命名空间中，确保 veth 接口和网桥都处于 UP 状态：

sudo ip netns exec node1 ip link set dev veth-1-host up
sudo ip netns exec node2 ip link set dev veth-2-host up
sudo ip link set dev lqb-bridge up

确认网桥是否成功将所有虚拟接口连接到一起，并且接口没有错配。可以通过以下命令检查网桥配置：

brctl show lqb-bridge  # 列出所有连接到网桥的端口

在发送和接收节点上使用 tcpdump 检查流量是否正常到达，帮助定位阻塞点。可以在 node1 中监听端口 123：

sudo ip netns exec node1 tcpdump -i veth-1-host port 123