Linux高速網(wǎng)絡流量的監(jiān)控、計算方法詳解

在Linux中有很多的流量監(jiān)控工具，它們可以監(jiān)控、分類網(wǎng)絡流量，以花哨的圖形用戶界面提供實時流量分析報告。大多數(shù)這些工具（例如：ntopng,iftop）都是基于libpcap庫的 ，這個函數(shù)庫是用來截取流經(jīng)網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)包的，可在用戶空間用來監(jiān)視分析網(wǎng)絡流量。盡管這些工具功能齊全，然而基于libpcap庫的流量監(jiān)控工具無法處理高速（Gb以上）的網(wǎng)絡接口，原因是由于在用戶空間做數(shù)據(jù)包截取的系統(tǒng)開銷過高所致。

在本文中我們介紹一種簡單的Shell 腳本，它可以監(jiān)控網(wǎng)絡流量而且不依賴于緩慢的libpcap庫。這些腳本支持Gb以上規(guī)模的高速網(wǎng)絡接口，如果你對“匯聚型”的網(wǎng)絡流量感興趣的話，它們可統(tǒng)計每個網(wǎng)絡接口上的流量。

腳本主要是基于sysfs虛擬文件系統(tǒng)，這是由內(nèi)核用來將設備或驅動相關的信息輸出到用戶空間的一種機制。網(wǎng)絡接口的相關分析數(shù)據(jù)會通過“/sys/class/net//statistics”輸出。

舉個例子，eth0的網(wǎng)口上分析報告會輸出到這些文件中：

/sys/class/net/eth0/statistics/rx_packets:收到的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)

/sys/class/net/eth0/statistics/tx_packets:傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包數(shù)量

/sys/class/net/eth0/statistics/rx_bytes:接收的字節(jié)數(shù)

/sys/class/net/eth0/statistics/tx_bytes:傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)

/sys/class/net/eth0/statistics/rx_dropped:當收到包數(shù)據(jù)包下降的數(shù)據(jù)量

/sys/class/net/eth0/statistics/tx_dropped:傳輸包數(shù)據(jù)包下降的數(shù)據(jù)量

這些數(shù)據(jù)會根據(jù)內(nèi)核數(shù)據(jù)發(fā)生變更的時候自動刷新。因此，你可以編寫一系列的腳本進行分析并計算流量統(tǒng)計。下面就是這樣的腳本。第一個腳本是統(tǒng)計每秒數(shù)據(jù)量，包含接收（RX）或發(fā)送（TX）。而后面的則是一個描述網(wǎng)絡傳輸中的接收（RX）發(fā)送(TX)帶寬。這些腳本中安裝不需要任何的工具。

測量網(wǎng)口每秒數(shù)據(jù)包：

#!/bin/bash

INTERVAL="1"# update interval in seconds

if[ -z"$1"];then

echo

echo usage: $0[network-interface]

echo

echoe.g.$0eth0

echo

echo shows packets-per-second

exit

fi

IF=$1

whiletrue

do

R1=`cat /sys/class/net/$1/statistics/rx_packets`

T1=`cat /sys/class/net/$1/statistics/tx_packets`

sleep$INTERVAL

R2=`cat /sys/class/net/$1/statistics/rx_packets`

T2=`cat /sys/class/net/$1/statistics/tx_packets`

TXPPS=`expr$T2 - $T1`

RXPPS=`expr$R2 - $R1`

echo"TX $1: $TXPPS pkts/s RX $1: $RXPPS pkts/s"

done

網(wǎng)絡帶寬測量

#!/bin/bash

INTERVAL="1"# update interval in seconds

if[ -z"$1"];then

echo

echo usage: $0[network-interface]

echo

echoe.g.$0eth0

echo

exit

fi

IF=$1

whiletrue

do

R1=`cat /sys/class/net/$1/statistics/rx_bytes`

T1=`cat /sys/class/net/$1/statistics/tx_bytes`

sleep$INTERVAL

R2=`cat /sys/class/net/$1/statistics/rx_bytes`

T2=`cat /sys/class/net/$1/statistics/tx_bytes`

TBPS=`expr$T2 - $T1`

RBPS=`expr$R2 - $R1`

TKBPS=`expr$TBPS / 1024`

RKBPS=`expr$RBPS / 1024`

echo"TX $1: $TKBPS kb/s RX $1: $RKBPS kb/s"

done

下面的屏幕截圖顯示了上面的兩個腳本的輸出。