Python 在打开套接字时可以选择哪个网络适配器吗？

问题描述：

运行 Python 应用程序的目标计算机将拥有三个可用的网络接口。一般来说，这三个网络会有很大差异，但其中两个网络可能位于相似的网络上。

在下面的例子中，我无法控制 ETH 2 上的目标地址（因为它是一个预配置的系统），所以我强制选择以编程方式使用哪个适配器。

我相当肯定这将取决于操作系统如何路由连接。我希望有一种独立于平台的方法来使用 Python 解决这个问题，因为这个应用程序可能需要在 Windows 7 和 Linux 机器上运行。

示例代码

import socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('192.168.0.2', 8000)) # Which device will this connect to??

正常情况

• ETH 0 来源：192.168.0.1

• ETH 0 目的地：192.168.0.2

• ETH 1 来源：10.20.30.1

• ETH 1 目的地：10.20.30.2

• ETH 2 来源：60.50.40.1

• ETH 2 目的地：60.50.40.1

可能出现的麻烦案例

• ETH 0 来源：192.168.0.1

• ETH 0 目的地：192.168.0.2

• ETH 1 来源：10.20.30.1

• ETH 1 目的地：10.20.30.2

• ETH 2 来源：192.168.0.3

• ETH 2 目的地：192.168.0.2

附加信息

适配器 ETH0、1 和 2 都连接到不同的物理网络

解决方案 1：

我对 Windows 不太了解，但在 Linux 上，通常在做出路由决策之前不会选择接口，因此您通常无法决定数据包离开哪个接口。

不过，在 Linux 上，你确实可以选择使用SO_BINDTODEVICE（参见man 7 socket）。这会将套接字绑定到设备，但只有 root 才能在套接字上设置此选项。

刚刚检查过，python 套接字库尚未SO_BINDTODEVICE定义，但您可以从中获取它socket.h：

# from socket.h
# define SO_BINDTODEVICE 25

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, 25, 'eth0')

参见：

• Linux：如何强制使用特定的网络接口？

• 如何创建到特定网络接口的传出套接字？

解决方案 2：

在 Windows 上，如果您知道要使用的接口的 IP 地址，则只需在连接之前绑定到该地址即可。在 Linux 上，使用套接字选项 SO_BINDTODEVICE（如 JimB 所建议的那样）（似乎也是特权调用）。

即在 Windows 上

import socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind(('192.168.0.1', 0))
s.connect(('...'))

在 Windows 下绑定源地址，选择与该设备具有相同 IP 地址的接口，即使该 IP 地址具有更高的路由度量成本。但这在 Linux 下不起作用，因为它总是用所选设备的 IP 地址覆盖源地址。路由完全基于目标地址完成。唯一的例外似乎是如果您将源地址设置为 127.0.0.1，则 Linux 会阻止这些数据包离开该框。

解决方案 3：

SO_BINDTODEVICE 听起来很合理，但通常你会通过绑定到的 IP 地址间接选择设备。更常见的情况是，你只需绑定到 ''，即可绑定到机器的所有地址。