CNI IPAM插件分析 --- 以hostlocal为示例

skel.CmdArgs数据结构如下所示：

type CmdArgs struct {

　　ContainerID　　　　string
　　Netns　　　　　　　 string
　　IfName　　　　　　  string
　　Args　　　　　　　　 string
　　Path　　　　　　　　 string
　　StdinData　　　　　 []byte
}

　　

// cni/plugins/ipam/host-local/main.go

1、func cmdAdd(args *skel.CmdArgs) error

1、调用ipamConf, confVersion, err := allocator.LoadIPAMConfig(args.StdinData, args.Args)加载IPAM的配置和版本号

2、若ipamConf.ResolvConf不为""，则调用dns, err := parseResolvConf(ipamConf.ResolvConf)，并且将result.DNS = *dns

3、调用store, err := disk.New(ipamConf.Name, ipamConf.DataDir)

4、调用allocs := []*allocator.IPAllocator{} 获取allocator，保持该结构，当出错的时候，可以将所有IP地址释放

5、创建requestedIPs := map[string]net.IP{}并将ipamConf.IPArgs中的地址都填入其中

6、遍历for idx, ipRange := range ipamConf.Ranges，调用allocator := allocator.NewIPAllocator(ipamConf.Name, ipRange, store)

7、遍历requestedIPs，for k, ip := range requestedIPs，如果ipRange.IPInRange(ip)为nil，则说明请求的ip在可分配的地址范围内，

设置requestedIP = ip，并调用delete(requestedIPs, k)

8、调用ipConf, err := allocator.Get(args.ContainerID, requestedIP)，并调用allocs = append(allocs, allocator)和result.IPs = append(result.IPs, ipConf)

9、如果最后len(requestedIPs)不为0，则释放所有的allocator并报错

10、设置result.Routes = ipamConf.Routes

11、最后return types.PrintResult(result, confVersion)

// cni/plugins/ipam/host-local/backend/allocator/config.go

// NewIPAMConfig creates a NetworkConfig from the given network name.

2、func LoadIPAMConfig(bytes []byte, envArgs string) (*IPAMConfig, string, error)

1、首先设置n := Net{}，再调用json.Unmarshal(bytes, &n)进行解析

2、如果envArgs不为""，或者n.Args不为nil，则将他们都添加到n.IPAM.IPArgs中

3、如果n.IPAM.Range不为nil，说明使用的是老的配置方式，将n.IPAM.Range迁移到n.IPAM.Ranges中

4、遍历n.IPAM.Ranges，对IPv4或IPv6的range进行计数，若他们的数目大于1，切cni版本小于0.3.0则报错

5、检测各个range之间是否有重合

6、将n.IPAM.Name赋值为n.Name

7、最后return n.IPAM, n.CNIVersion, nil

Net数据结构如下所示：

type Net struct {
　　Name　　　　　　　string
　　CNIVersion　　　 string
　　IPAM　　　　　　　*IPAMConfig
　　Args　　　　　　　*struct {
　　　　A  *IPAMArgs
　　}
}

　　

IPAMConfig数据结构如下所示：

// IPAMConfig represents the IP related network configuration
// 保留Range是为了向后兼容
type IPAMConfig struct {
　　*Range
　　Name　　　　　   string
　　Type　　　　　　  string
　　Routes　　　　　　[]*types.Route
　　DataDir　　　　　 string
　　ResolvConf　　　　string
　　Ranges　　　　　　 []Range
　　IPArgs　　　　　　 []net.IP　　　　// Requested IPs from CNI_ARGS and args
}

　　

Range结构如下所示：

type Range struct {
　　RangeStart　　　　net.IP
　　RangeEnd　　　　 net.IP
　　Subnet　　　　　　types.IPNet
　　Gateway　　　　　 net.IP
}

IPAMArgs结构如下所示：

type IPAMArgs struct {
　　IPs　　　　[]net.IP
}

　　

// cni/plugins/ipam/host-local/backend/disk/backend.go

3、func New(network, dataDir string) (*Store, error)

1、若dataDir为""，设置defaultDataDir为"/var/lib/cni/networks"

2、调用dir := filepath.Join(dataDir, network)并且调用os.MkdirAll(dir, 0755)创建目录

3、调用lk, err := NewFileLock(dir)

4、最后返回return &Store{*lk, dir}, nil

Store数据结构如下所示：

type Store struct {
　　FileLock　　　　　　　　// FileLock wraps os.File to be used as a lock using flock
　　dataDir　　　string　　// 默认为/var/lib/cni/networks/NETWORKNAME
}

　　

// cni/plugins/ipam/host-local/backend/allocator/allocator.go

4、func NewIPAllocator(netName string, r Range, store backend.Store) *IPAllocator

1、调用rangeID := base64.URLEncoding.EncodeToString(r.RangeStart)

2、返回return &IPAllocator{......}

IPAllocator数据结构如下所示：

type IPAllocator struct {
　　netName　　　　string
　　ipRange　　 　 Range
　　store　　　　　 backend.Store
　　rangeID　　    string    // Used for tracking last reserved ip
}

　　

// cni/plugins/ipam/host-local/backend/allocator/allocator.go

5、func (a *IPAllocator) Get(id string, requestedIP net.IP) (*current.IPConfig, error)

1、调用gw := a.ipRange

2、如果requestedIP 不为nil，首先判断requestedIP和gw不能相等，否则报错

如果a.ipRange.IPInRange(requestedIP)返回错误，则报错，否则调用reserved, err := a.store.Reserve(id, requestedIP, a.rangeID)将结果保存

最后，设置reservedIP为requestedIP

3、如果requestedIP不为nil，先调用iter, err := a.GetIter()，再调用for循环遍历iter，获取下一个可用的IP，之后的动作和2中相同

4、最后返回return &current.IPConfig{....}, nil