从其他进程获取 TCP 信息的解决方案

开发人员想要创建一个 TCP 性能监控工具，并希望从 TCP 信息中提取 tcpi_rtt 值。对于进程内的套接字，可以使用 Python 中的 getsockopt 函数来获取。但是，对于进程外的套接字，使用 os.open 函数打开套接字文件描述符时，会遇到 OSError: [Errno 6] 的错误。

2、解决方案

为了解决这个问题，有多种方法可以获取其他进程的 TCP 信息。

方法一：使用 bpf 工具
可以使用 bpf 工具来获取其他进程的 TCP 信息。

import bpf

bpf_prog = """
int kprobe__sock_read(struct sock *sk)
{
    u32 pid = bpf_get_current_pid_tgid();
    struct tcp_sock *tp = bpf_tcp_sock(sk);

    bpf_printk("Process %d (tgid %d) read from TCP socket %d (state %d)\n",
               pid, pid >> 32, sock_inet_sport(sk), tp->state);

    return 0;
}
"""

b = bpf.BPF(text=bpf_prog)
b.attach_kprobe(event="sock_read", fn_name="kprobe__sock_read")

方法二：使用 ss 命令和 netstat 工具
可以使用 ss 命令和 netstat 工具来获取其他进程的 TCP 信息。

import subprocess

def get_tcp_info_for_process(pid):
    # 通过 `ss` 命令来获取进程的 TCP 连接信息
    output = subprocess.check_output(["ss", "-n", "-p", str(pid)])

    # 解析 `ss` 命令的输出结果
    connections = []
    for line in output.decode("utf-8").splitlines():
        # 分割每一行的信息
        fields = line.split()

        # 获取 TCP 连接的源端口、目标端口、状态等信息
        local_port = fields[4].split(":")[1]
        remote_port = fields[5].split(":")[1]
        state = fields[2]

        # 将信息存储到字典中
        connection = {
            "local_port": local_port,
            "remote_port": remote_port,
            "state": state
        }

        # 添加到连接列表
        connections.append(connection)

    return connections


def get_tcp_info_for_all_processes():
    # 获取所有进程的 TCP 连接信息
    output = subprocess.check_output(["netstat", "-tnp"])

    # 解析 `netstat` 命令的输出结果
    connections = []
    for line in output.decode("utf-8").splitlines():
        # 分割每一行的信息
        fields = line.split()

        # 获取 TCP 连接的源端口、目标端口、状态、进程 ID 等信息
        local_port = fields[3]
        remote_port = fields[4]
        state = fields[6]
        pid = fields[7].split("/")[0]

        # 将信息存储到字典中
        connection = {
            "local_port": local_port,
            "remote_port": remote_port,
            "state": state,
            "pid": pid
        }

        # 添加到连接列表
        connections.append(connection)

    return connections

方法三：使用 tcpdump 工具
可以使用 tcpdump 工具来获取其他进程的 TCP 信息。

import subprocess

def get_tcp_info_for_process(pid):
    # 通过 `tcpdump` 命令来抓取进程的 TCP 流量
    output = subprocess.check_output(["tcpdump", "-n", "-i", "lo", "host", str(pid)])

    # 解析 `tcpdump` 命令的输出结果
    connections = []
    for line in output.decode("utf-8").splitlines():
        # 分割每一行的信息
        fields = line.split()

        # 获取 TCP 连接的源端口、目标端口、状态等信息
        src_addr = fields[2].split(":")[0]
        src_port = fields[2].split(":")[1]
        dst_addr = fields[4].split(":")[0]
        dst_port = fields[4].split(":")[1]
        state = fields[6]

        # 将信息存储到字典中
        connection = {
            "src_addr": src_addr,
            "src_port": src_port,
            "dst_addr": dst_addr,
            "dst_port": dst_port,
            "state": state
        }

        # 添加到连接列表
        connections.append(connection)

    return connections


def get_tcp_info_for_all_processes():
    # 获取所有进程的 TCP 流量
    output = subprocess.check_output(["tcpdump", "-n", "-i", "lo"])

    # 解析 `tcpdump` 命令的输出结果
    connections = []
    for line in output.decode("utf-8").splitlines():
        # 分割每一行的信息
        fields = line.split()

        # 获取 TCP 连接的源端口、目标端口、状态、进程 ID 等信息
        src_addr = fields[2].split(":")[0]
        src_port = fields[2].split(":")[1]
        dst_addr = fields[4].split(":")[0]
        dst_port = fields[4].split(":")[1]
        state = fields[6]
        pid = fields[7].split("/")[0]

        # 将信息存储到字典中
        connection = {
            "src_addr": src_addr,
            "src_port": src_port,
            "dst_addr": dst_addr,
            "dst_port": dst_port,
            "state": state,
            "pid": pid
        }

        # 添加到连接列表
        connections.append(connection)

    return connections

通过以上三种方法，可以获取其他进程的 TCP 信息，以方便开发 TCP 性能监控工具。