【Shell 命令集合 网络通讯 】Linux 显示网络 连接、路由表和网络接口信息 netstat命令 使用指南

Shell 命令专栏：Linux Shell 命令全解析

描述

netstat命令是Linux系统中用于显示网络连接、路由表和网络接口信息的工具。它可以提供关于网络连接状态、监听端口、路由表、网络接口统计等信息。

netstat命令的作用主要包括以下几个方面：

1. 显示网络连接状态：netstat命令可以显示当前系统中建立的网络连接状态，包括TCP和UDP连接。它可以显示本地主机与远程主机之间的连接状态，如连接建立、连接关闭、连接等待等。
   
2. 显示监听端口：netstat命令可以显示当前系统上所有正在监听的端口，包括TCP和UDP端口。它可以显示端口的协议类型、本地IP地址、本地端口号等信息。
   
3. 显示路由表信息：netstat命令可以显示当前系统的路由表信息，包括网络目的地、网关、子网掩码、接口、跃点数等。它可以帮助管理员了解系统的网络路由情况。
   
4. 显示网络接口统计：netstat命令可以显示当前系统的网络接口统计信息，包括接收和发送的数据包数量、错误数据包数量、丢弃数据包数量等。它可以帮助管理员监控网络接口的使用情况。
   

通过netstat命令，管理员可以实时监控系统的网络连接状态、端口使用情况、路由表信息和网络接口统计等，从而更好地了解和管理系统的网络情况。

语法格式

netstat [options]

参数说明

• -a：显示所有的网络连接和监听状态。
• -t：显示所有的TCP连接和监听状态。
• -u：显示所有的UDP连接和监听状态。
• -r：显示系统的路由表信息。
• -i：显示系统的网络接口统计信息。
• -n：不进行域名解析，显示IP地址和端口号。
• -p：显示与网络连接关联的进程信息。

错误情况

• 如果在执行netstat命令时没有提供任何参数，则会显示netstat的默认输出，即显示所有的网络连接和监听状态。
• 如果提供的参数不正确，netstat命令会显示错误信息，指示无效的参数或选项。
• 如果没有足够的权限执行netstat命令，则会显示权限错误信息，指示无法访问相关的网络信息。

请注意，实际使用时，netstat命令的参数可以组合使用，以满足特定的需求。同时，还可以使用其他选项来进一步过滤和定制输出结果。

注意事项

在使用Linux Shell的netstat命令时，有一些注意事项需要注意：

1. 权限要求：使用netstat命令需要root或具有足够权限的用户。某些操作（如查看所有进程的相关信息）可能需要root权限才能执行。
   
2. 参数和选项：正确理解和使用netstat命令的参数和选项非常重要。不同的参数和选项可以提供不同的信息和过滤条件。务必仔细阅读文档或查看帮助信息，确保正确使用。
   
3. 输出解读：netstat命令的输出结果可能会很长，特别是在有大量网络连接时。要能够理解和解读输出结果，识别常见的连接状态、端口状态和路由表信息。
   
4. 网络安全：netstat命令可以显示系统上的网络连接和监听状态，因此需要特别注意网络安全。确保只有授权的用户可以访问netstat命令，避免泄露敏感信息。
   
5. 结合其他命令：netstat命令可以与其他命令结合使用，以实现更复杂的功能。例如，可以使用grep命令来过滤特定的连接或端口，或者使用awk命令来提取特定的字段。
   
6. 定期监控：使用netstat命令可以实时监控网络连接和端口状态。可以将netstat命令与定时任务结合使用，定期运行并将结果记录到日志文件中，以便后续分析和监控。
   
7. 版本差异：不同的Linux发行版可能会有稍微不同的netstat命令实现和参数选项。在切换到不同的发行版或版本时，要注意命令的差异，并根据实际情况进行调整和适配。
   

总之，使用netstat命令时需要注意权限、参数选项、输出解读、网络安全等方面的问题。正确理解和使用netstat命令可以帮助管理员更好地了解和管理系统的网络连接和状态。

底层实现

netstat命令的底层实现主要依赖于Linux操作系统的网络协议栈和系统调用。

在Linux中，网络协议栈是由内核提供的一组网络协议实现，包括TCP/IP协议、UDP协议、ICMP协议等。netstat命令通过与网络协议栈进行交互，获取网络连接、监听状态、路由表和网络接口等信息。

具体来说，netstat命令通过以下几个步骤实现：

1. 打开套接字：netstat命令首先会打开一个套接字（socket），用于与网络协议栈进行通信。套接字是网络编程中的一种抽象，它提供了一种通信机制，使应用程序能够与网络协议栈进行交互。
   
2. 调用系统调用：netstat命令通过系统调用（system call）与内核进行通信。系统调用是应用程序与操作系统之间的接口，可以请求操作系统执行特定的操作。netstat命令会调用一系列的系统调用，以获取网络连接和状态信息。
   
3. 解析和处理数据：netstat命令从内核获得的原始数据需要进行解析和处理，以便呈现给用户。它会解析原始数据，提取所需的字段和信息，并进行格式化和展示。
   
4. 输出结果：最后，netstat命令将处理后的结果输出到终端或保存到文件中，供用户查看和分析。
   

总体而言，netstat命令通过与Linux操作系统的网络协议栈和系统调用进行交互，获取网络连接、监听状态、路由表和网络接口等信息，并将结果呈现给用户。它利用操作系统提供的网络功能和接口，实现了对网络状态的监控和管理。

示例

示例一

netstat -a

该命令用于显示所有的网络连接和监听状态。它会列出所有的TCP和UDP连接，包括已经建立的连接和处于监听状态的端口。

示例二

netstat -t

该命令用于显示所有的TCP连接和监听状态。它会列出所有的TCP连接，包括已经建立的连接和处于监听状态的端口。

示例三

netstat -u

该命令用于显示所有的UDP连接和监听状态。它会列出所有的UDP连接，包括已经建立的连接和处于监听状态的端口。

示例四

netstat -r

该命令用于显示系统的路由表信息。它会列出所有的网络目的地、网关、子网掩码、接口和跃点数等信息。

示例五

netstat -i

该命令用于显示系统的网络接口统计信息。它会列出所有的网络接口，包括接收和发送的数据包数量、错误数据包数量、丢弃数据包数量等。

示例六

netstat -n

该命令用于显示所有网络连接和监听状态，但不进行域名解析。它会显示IP地址和端口号，而不是主机名和服务名。

示例七

netstat -p

该命令用于显示与网络连接关联的进程信息。它会显示每个连接对应的进程ID和进程名称。

用c语言实现

以下是一个使用C语言实现netstat命令的简单示例，该示例使用Linux下的系统调用来获取网络连接和监听状态信息，并输出到终端。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/tcp.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <net/if.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>
#define MAX_BUFFER_SIZE 1024
// 函数声明
void getActiveConnections();
void getListeningPorts();
void printError(const char *message);
int main() {
    printf("Active Connections:\n");
    getActiveConnections();
    printf("\nListening Ports:\n");
    getListeningPorts();
    return 0;
}
// 获取活动连接
void getActiveConnections() {
    FILE *fp;
    char buffer[MAX_BUFFER_SIZE];
    // 执行netstat命令获取活动连接信息
    fp = popen("netstat -an | grep ESTABLISHED", "r");
    if (fp == NULL) {
        printError("Failed to execute netstat command");
        return;
    }
    // 逐行读取输出结果并打印
    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp) != NULL) {
        printf("%s", buffer);
    }
    // 关闭文件指针
    pclose(fp);
}
// 获取监听端口
void getListeningPorts() {
    int sockfd;
    struct ifconf ifc;
    struct ifreq ifr[MAX_BUFFER_SIZE];
    int interfaceCount, i;
    // 创建套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (sockfd < 0) {
        printError("Failed to create socket");
        return;
    }
    // 获取接口数量
    ifc.ifc_len = sizeof(ifr);
    ifc.ifc_ifcu.ifcu_buf = (caddr_t) ifr;
    if (ioctl(sockfd, SIOCGIFCONF, &ifc) < 0) {
        printError("Failed to get interface count");
        close(sockfd);
        return;
    }
    interfaceCount = ifc.ifc_len / sizeof(struct ifreq);
    // 遍历接口获取监听端口
    for (i = 0; i < interfaceCount; i++) {
        struct sockaddr_in *sin = (struct sockaddr_in *) &(ifr[i].ifr_addr);
        // 获取接口信息
        if (ioctl(sockfd, SIOCGIFFLAGS, &ifr[i]) < 0) {
            printError("Failed to get interface flags");
            close(sockfd);
            return;
        }
        // 过滤非活动接口和回环接口
        if ((ifr[i].ifr_flags & IFF_UP) && !(ifr[i].ifr_flags & IFF_LOOPBACK)) {
            printf("%s: %d\n", ifr[i].ifr_name, ntohs(sin->sin_port));
        }
    }
    // 关闭套接字
    close(sockfd);
}
// 打印错误信息
void printError(const char *message) {
    fprintf(stderr, "%s: %s\n", message, strerror(errno));
}

这个示例中，我们使用了popen来执行netstat命令，并从命令的输出中获取活动连接信息。然后，我们使用socket和ioctl函数来获取监听端口信息。最后，我们将获取到的结果打印到终端。

请注意，这只是一个简单的示例，可能并不完全符合netstat命令的所有功能和选项。实际上，netstat命令的实现非常复杂，涉及到更多的网络协议和底层细节。这个示例只是给出了一个基本的思路，供参考和学习。

结语

在我们的探索过程中，我们已经深入了解了Shell命令的强大功能和广泛应用。然而，学习这些技术只是开始。真正的力量来自于你如何将它们融入到你的日常工作中，以提高效率和生产力。

心理学告诉我们，学习是一个持续且积极参与的过程。所以，我鼓励你不仅要阅读和理解这些命令，还要动手实践它们。尝试创建自己的命令，逐步掌握Shell编程，使其成为你日常工作的一部分。

同时，请记住分享是学习过程中非常重要的一环。如果你发现本博客对你有帮助，请不吝点赞并留下评论。分享你自己在使用Shell命令时遇到的问题或者有趣的经验，可以帮助更多人从中学习。

此外，我也欢迎你收藏本博客，并随时回来查阅。因为复习和反复实践也是巩固知识、提高技能的关键。

最后，请记住：每个人都可以通过持续学习和实践成为Shell编程专家。我期待看到你在这个旅途中取得更大进步！