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)和allocator, err := allocator.NewIPAllocator(ipamConf, store)获取allocator

4、调用ipConf, routes, err := allocator.Get(args.ContainerID)获取IP和路由配置

5、最后result.IPs = []*current.IPConfig{ipConf}和result.Routes = routes，并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, args string) (*IPAMConfig, string, error)

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

2、若args不为nil，调用types.LoadArgs(args, n.IPAM.Args)

3、最后调用n.IPAM.Name = n.Name ---> Copy net name into IPAM so not to drag Net struct around

Net数据结构如下所示：

type Net struct {

　　Name　　　　　　string
　　CNIVersion　　　 string
　　IPAM　　　　　　*IPAMConfig
}

IPAMConfig数据结构如下所示：

// IPAMConfig represents the IP related network configuration

type IPAMConfig struct {
　　Name　　　　　   string
　　Type　　　　　　  string
　　RangeStart　　　 net.IP
　　RangeEnd　　　　 net.IP
　　Subnet　　　　　  types.IPNet
　　Gateway　　　　　 net.IP
　　Routes　　　　　　[]types.Route
　　DataDir　　　　　 string
　　ResolvConf　　　　string
　　Args　　　　　　　 *IPAMArgs
}

// 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、创建dir := filepath.Join(dataDir, network)并且调用lk, err := NewFileLock(dir)

3、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(conf *IPAMConfig, store backend.Store) (*IPAllocator, error)

1、对子网的大小进行检测，太小则报错

2、调用start, end, err = networkRange((*net.IPNet)(&conf.Subnet))

3、调用start = ip.NextIP(start)跳过.0的地址

4、若conf.RangeStart不为空，则调用validateRangeIP(conf.RangeStart, (*net.IPNet)(&conf.Subnet), nil, nil)进行检测，并且设置start = conf.RangeStart，对于conf.RangeEnd同理

IPAllocator数据结构如下所示：

type IPAllocator struct {
　　// start is inclusive and may be allocated
　　start　　　　net.IP
　　// end is inclusive and may be allocated
　　end　　　　  net.IP
　　conf　　　　 *IPAMConfig
　　store　　　　backend.Store
}

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

// Returns newly allocated IP along with its config

5、func (a *IPAllocator) Get(id string) (*current.IPConfig, []*types.Route, error)

1、设置gw := a.conf.Gateway，若gw == nil，则gw = ip.NextIP(a.conf.Subnet.IP)

2、若a.conf.Args不为nil，则requestedIP = a.conf.Args.IP，若requestedIP不为nil，则

1. 若requestedIP和gateway相等，则报错
2. 创建subnet := net.IPNet{IP: a.conf.Subnet.IP, Mask: a.conf.Subnet.Mask}，最后调用validateRangeIP(requestedIP, &subnet, a.start, a.end)对IP进行验证
3. 调用reserved, err := a.store.Reserve(id, requestedIP)
4. 若reserved为真，则ipConfig := &current.IPConfig{...}，routes := convertRoutesToCurrent(a.conf.Routes)，最后返回ipConfig和routes

3、若没有指定requestedIP，则遍历获取IP

1. 调用startIP, endIP := a.getSearchRange()
2. 从startIP开始对IP进行遍历，跳过gateway IP，若找到合适的IP，则类似地调用reserved, err := a.store.Reserve(id, cur)以及返回ipConfig和routes
3. 最后，若到达endIP则退出