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仅使用 proc 获取本地网络接口地址？

2024-11-13 08:36:00
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摘要：问题描述：如何仅使用proc获取所有网络接口的 (IPv4) 地址？经过广泛调查，我发现了以下情况：ifconfig使用SIOCGIFADDR，这需要打开套接字并提前了解所有接口名称。它也没有记录在 Linux 上的任何手册页中。proc包含/proc/net/dev，但这是一个接口统计信息的列表。proc包...

问题描述：

如何仅使用proc获取所有网络接口的 (IPv4) 地址？经过广泛调查，我发现了以下情况：

  1. ifconfig使用SIOCGIFADDR，这需要打开套接字并提前了解所有接口名称。它也没有记录在 Linux 上的任何手册页中。

  2. proc包含/proc/net/dev，但这是一个接口统计信息的列表。

  3. proc包含/proc/net/if_inet6，这正是我所需要的，但对于 IPv6 来说。

  4. 通常，在 中很容易找到接口proc，但是除非明确属于某些连接，否则实际地址很少使用。

  5. 有一个名为 的系统调用getifaddrs，这是 Windows 中常见的“神奇”函数。它也在 BSD 中实现。但是它不太面向文本，因此很难用非 C 语言使用它。

解决方案 1：

/proc/net/fib_trie保存网络拓扑

简单地打印所有适配器的地址：

$ awk '/32 host/ { print f } {f=$2}' <<< "$(</proc/net/fib_trie)"
127.0.0.1
192.168.0.5
192.168.1.14

要确定这些地址的适配器，(a) 从 查阅适配器的目标网络/proc/net/route，(b) 将这些网络与 的网络进行匹配/proc/net/fib_trie，以及 (c) 打印这些网络下列出的相应 /32 主机地址。

不幸的是python，这又不行，但这是一个相当尴尬的bash方法：

#!/bin/bash

ft_local=$(awk '$1=="Local:" {flag=1} flag' <<< "$(</proc/net/fib_trie)")

for IF in $(ls /sys/class/net/); do
    networks=$(awk '$1=="'$IF'" && $3=="00000000" && $8!="FFFFFFFF" {printf $2 $8 "
"}' <<< "$(</proc/net/route)" )
    for net_hex in $networks; do
            net_dec=$(awk '{gsub(/../, "0x& "); printf "%d.%d.%d.%d
", $4, $3, $2, $1}' <<< $net_hex)
            mask_dec=$(awk '{gsub(/../, "0x& "); printf "%d.%d.%d.%d
", $8, $7, $6, $5}' <<< $net_hex)
            awk '/'$net_dec'/{flag=1} /32 host/{flag=0} flag {a=$2} END {print "'$IF':    " a "
    '$mask_dec'
"}' <<< "$ft_local"
    done
done

exit 0

输出：

eth0:     192.168.0.5
          255.255.255.0

lo:       127.0.0.1
          255.0.0.0

wlan0:    192.168.1.14
          255.255.255.0

已知限制：

对于与其他主机地址共享网络的主机地址，此方法无法可靠地工作。由于网络唯一性的丧失，无法从 fib_trie 确定正确的主机地址，因为这些地址的顺序不一定与路由网络的顺序相匹配。

话虽如此，我不确定你为什么首先想要多个属于同一网络的主机地址。所以在大多数情况下，这种方法应该可以正常工作。

解决方案 2：

您可能会发现其输出ip addr show比其他工具的输出更容易解析：

$ ip addr show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:24:1d:ce:47:05 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.0.121/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0
    inet6 fe80::224:1dff:fece:4705/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: eth1: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state DOWN qlen 1000
    link/ether 00:24:1d:ce:35:d5 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
4: virbr0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UNKNOWN
    link/ether 92:e3:6c:08:1f:af brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.122.1/24 brd 192.168.122.255 scope global virbr0
    inet6 fe80::90e3:6cff:fe08:1faf/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

另一个选项是文件/proc/net/tcp。它显示所有当前打开的 TCP 会话，这与您要求的不同，但可能足够好。

$ cat tcp
  sl  local_address rem_address   st tx_queue rx_queue tr tm->when retrnsmt   uid  timeout inode
   0: 00000000:0050 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000     0        0 13536 1 ffff88019f0a1380 300 0 0 2 -1
   1: 00000000:1355 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000     0        0 19877854 1 ffff880016e69380 300 0 0 2 -1
   2: 017AA8C0:0035 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000     0        0 13633 1 ffff88019f0a1a00 300 0 0 2 -1
   3: 00000000:0016 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000     0        0 8971 1 ffff88019f0a0000 300 0 0 2 -1
   4: 0100007F:0277 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000     0        0 12952880 1 ffff880030e30680 300 0 0 2 -1
   5: 00000000:0539 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000     0        0 14332 1 ffff88019f0a2080 300 0 0 2 -1
   6: 00000000:C000 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000     0        0 14334 1 ffff88019f0a2700 300 0 0 2 -1
   7: 0100007F:0A44 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000   119        0 51794804 1 ffff880016e6a700 300 0 0 2 -1
   8: 7900A8C0:B094 53D50E48:01BB 01 00000000:00000000 00:00000000 00000000  1000        0 64877487 1 ffff880100502080 23 4 16 4 -1
   9: 7900A8C0:9576 537F7D4A:01BB 06 00000000:00000000 03:00000E5D 00000000     0        0 0 3 ffff880100c84600
  10: 7900A8C0:CC84 0CC181AE:01BB 01 00000000:00000000 00:00000000 00000000  1000        0 61775908 1 ffff880198715480 35 4 11 4 -1
$ irb
irb(main):001:0> [0x79, 0x00, 0xa8, 0xc0]
=> [121, 0, 168, 192]

我的 IP 是192.168.0.121；请注意有趣的算术以使其正确显示。:)

解决方案 3：

我的解决方案是检索 IPv4 网络配置，/proc仅使用：

不幸的是，这是狂欢（仅限 bash，没有任何 fork），不是Python。但我希望这是可读的：

#!/bin/bash

# ip functions that set variables instead of returning to STDOUT

hexToInt() {
    printf -v $1 "%d
" 0x${2:6:2}${2:4:2}${2:2:2}${2:0:2}
}
intToIp() {
    local var=$1 iIp
    shift
    for iIp ;do 
        printf -v $var "%s %s.%s.%s.%s" "${!var}" $(($iIp>>24)) \n            $(($iIp>>16&255)) $(($iIp>>8&255)) $(($iIp&255))
    done
}
maskLen() {
    local i
    for ((i=0; i<32 && ( 1 & $2 >> (31-i) ) ;i++));do :;done
    printf -v $1 "%d" $i
}

# The main loop.
while read -a rtLine ;do
    if [ ${rtLine[2]} == "00000000" ] && [ ${rtLine[7]} != "00000000" ] ;then
        hexToInt netInt  ${rtLine[1]}
        hexToInt maskInt ${rtLine[7]}
        if [ $((netInt&maskInt)) == $netInt ] ;then
            for procConnList in /proc/net/{tcp,udp} ;do
                while IFS=':     
' read -a conLine ;do
                    if [[ ${conLine[1]} =~ ^[0-9a-fA-F]*$ ]] ;then
                        hexToInt ipInt ${conLine[1]}
                        [ $((ipInt&maskInt)) == $netInt ] && break 3
                    fi
                done < $procConnList
            done
        fi
    fi
done < /proc/net/route 

# And finaly the printout of what's found
maskLen maskBits $maskInt
intToIp addrLine $ipInt $netInt $maskInt
printf -v outForm '%-12s: %%s\\n' Interface Address Network Netmask Masklen
printf "$outForm" $rtLine $addrLine $maskBits bits

以下是输出示例：

Interface   : eth0
Address     : 192.168.1.32
Network     : 192.168.1.0
Netmask     : 255.255.255.0
Masklen     : 24 bits

解释：

我使用 IPV4 的整数值来检查IP & MASK == NETWORK。

我首先阅读/proc/net/route以查找路由配置，搜索无需任何网关即可到达的路由（gw==000000）。

对于这样的路由，我在所有连接（TCP，如果在 TCP 中找不到则使用 UDP）中搜索使用此路由的连接，第一个端点是我的主机地址。

注意：这不适用于 PPP 连接

注意 2：这在完全安静且没有任何开放网络连接的主机上不起作用。您可以执行类似操作echo -ne '' | nc -q 0 -w 1 8.8.8.8 80 & sleep .2 && ./retrieveIp.sh以确保在 中找到某些内容/proc/net/tcp。

Nota3，2016-09.23：新狂欢版本使用 特征>(command)的语法。这意味着第 18 行有一个错误：和之间必须有一个空格！multiple inline pipe >`(`

带网关的新版本

有一个小补丁：一旦getIPv4.sh通过复制以前的脚本创建一个名为的文件，您就可以将以下内容粘贴到命令中：patch -p0

--- getIPv4.sh
+++ getIPv4.sh
@@ -35,13 +35,16 @@
                 done < $procConnList
             done
         fi
+    elif [ ${rtLine[1]} == "00000000" ] && [ ${rtLine[7]} == "00000000" ] ;then
+       hexToInt netGw ${rtLine[2]}
     fi
 done < /proc/net/route 

 # And finaly the printout of what's found

 maskLen maskBits $maskInt
-intToIp addrLine $ipInt $netInt $maskInt
-printf -v outForm '%-12s: %%s\\n' Interface Address Network Netmask Masklen
+intToIp addrLine $ipInt $netInt $netGw $maskInt
+printf -v outForm '%-12s: %%s\\n' \n+       Interface Address Network Gateway Netmask Masklen
 printf "$outForm" $rtLine $addrLine $maskBits bits

以 结尾Ctrl`d`，这可能会输出：

patching file getIPv4.sh

也许

Hunk #1 succeeded at 35 with fuzz 2.

然后重新运行脚本：

getIPv4.sh
Interface   : eth0
Address     : 192.168.1.32
Network     : 192.168.1.0
Gateway     : 192.168.1.1
Netmask     : 255.255.255.0
Masklen     : 24 bits

解决方案 4：

没有 /proc/net/if_inet6 的 IPv4 类似物

ifconfig 会执行以下操作：

fd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_IP)
ioctl(fd, SIOCGIFCONF, ...)

你会得到类似这样的结果：

ioctl(4, SIOCGIFCONF, {120, {{"lo", {AF_INET, inet_addr("127.0.0.1")}}, {"eth0", {AF_INET, inet_addr("10.6.23.69")}}, {"tun0", {AF_INET, inet_addr("10.253.10.151")}}}})

解决方案 5：

ip addr show dev eth0 | grep "inet " | cut -d ' ' -f 6  | cut -f 1 -d '/'

解决方案 6：

这是我在互联网上某处发现的一个很漂亮的。稍微修改了一下，就可以适合并正确输出 tun（vpn）设备。

#!/usr/bin/python
from socket import AF_INET, AF_INET6, inet_ntop
from ctypes import (
    Structure, Union, POINTER, 
    pointer, get_errno, cast,
    c_ushort, c_byte, c_void_p, c_char_p, c_uint, c_int, c_uint16, c_uint32
)
import ctypes.util
import ctypes

class struct_sockaddr(Structure):
     _fields_ = [
        ('sa_family', c_ushort),
        ('sa_data', c_byte * 14),]

class struct_sockaddr_in(Structure):
    _fields_ = [
        ('sin_family', c_ushort),
        ('sin_port', c_uint16),
        ('sin_addr', c_byte * 4)]

class struct_sockaddr_in6(Structure):
    _fields_ = [
        ('sin6_family', c_ushort),
        ('sin6_port', c_uint16),
        ('sin6_flowinfo', c_uint32),
        ('sin6_addr', c_byte * 16),
        ('sin6_scope_id', c_uint32)]

class union_ifa_ifu(Union):
    _fields_ = [
        ('ifu_broadaddr', POINTER(struct_sockaddr)),
        ('ifu_dstaddr', POINTER(struct_sockaddr)),]

class struct_ifaddrs(Structure):
    pass

struct_ifaddrs._fields_ = [
    ('ifa_next', POINTER(struct_ifaddrs)),
    ('ifa_name', c_char_p),
    ('ifa_flags', c_uint),
    ('ifa_addr', POINTER(struct_sockaddr)),
    ('ifa_netmask', POINTER(struct_sockaddr)),
    ('ifa_ifu', union_ifa_ifu),
    ('ifa_data', c_void_p),]

libc = ctypes.CDLL(ctypes.util.find_library('c'))

def ifap_iter(ifap):
    ifa = ifap.contents
    while True:
        yield ifa
        if not ifa.ifa_next:
            break
        ifa = ifa.ifa_next.contents

def getfamaddr(sa):
    family = sa.sa_family
    addr = None
    if family == AF_INET:
        sa = cast(pointer(sa), POINTER(struct_sockaddr_in)).contents
        addr = inet_ntop(family, sa.sin_addr)
    elif family == AF_INET6:
        sa = cast(pointer(sa), POINTER(struct_sockaddr_in6)).contents
        addr = inet_ntop(family, sa.sin6_addr)
    return family, addr

class NetworkInterface(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.index = libc.if_nametoindex(name)
        self.addresses = {}
    def __str__(self):
        return "%s [index=%d, IPv4=%s, IPv6=%s]" % (
            self.name, self.index,
            self.addresses.get(AF_INET),
            self.addresses.get(AF_INET6))

def get_network_interfaces():
    ifap = POINTER(struct_ifaddrs)()
    result = libc.getifaddrs(pointer(ifap))
    if result != 0:
        raise OSError(get_errno())
    del result
    try:
        retval = {}
        for ifa in ifap_iter(ifap):
            name = ifa.ifa_name
            i = retval.get(name)
            if not i:
                i = retval[name] = NetworkInterface(name)
            try:
                family, addr = getfamaddr(ifa.ifa_addr.contents)
            except ValueError:
                family, addr = None, None
            if addr:
                i.addresses[family] = addr
        return retval.values()
    finally:
        libc.freeifaddrs(ifap)

if __name__ == '__main__':
    print [str(ni) for ni in get_network_interfaces()]

解决方案 7：

猫/proc/net/tcp

获取第二列，标题为“local_address”，例如“CF00A8C0:0203”

“:”后面的部分是端口号。

其余部分使用最后两位（C0）作为十六进制数，例如 C0 是 192，这是本例中地址的开头。

不久前，我从网络上的一些智能点记下了以下内容：

IP 地址显示为小端四字节十六进制数；也就是说，最低有效字节列在第一位，因此您需要反转字节的顺序才能将其转换为 IP 地址。

端口号是一个简单的双字节十六进制数。

解决方案 8：

ip -j -o -4 addr show dev eth0 | jq .[1].addr_info[0].local

解决方案 9：

在我这里的系统上，请注意 /proc/net/tcp，我使用 keepalived 在首选主机上调出一个额外的 IP 地址，但当我检查时，该地址没有出现在 /proc/net/tcp 中，但它出现在 /proc/net/fib_trie 中

解决方案 10：

在miniss中，我通过读取/proc/net/tcp、/proc/net/tcp6、而不是使用或来显示打开的监听套接字列表。您的问题类似，您想读取一些文件，而不是使用/proc/net/udp或。/proc/net/udp6`ssnetstat/proc/net/ipifconfig`

在大多数情况下/proc/net/，IP 地址以特定方式进行十六进制编码（请参阅此处的 crystal 源代码以了解如何解码它们，可以在 python 中重现）。

正如其他人所说，IPv6 很方便，但 IPv4 没有类似的功能。因此，对于 IPv4，您可以在网络之间/proc/self/net/if_inet6建立映射。最难的是解析 IP 地址，但我只是给了你源代码来做到这一点。/proc/net/fib_trie`/proc/net/route`

解决方案 11：

这是错误的，我可能忘记了一个极端情况，但如果你查看 /proc/1/net/route，你会发现它有你的路由表。如果你选择网关为 0.0.0.0 的行，则第一列是接口，第二列是你的 IP 地址的十六进制表示，按网络字节顺序排列（第三列是你想要过滤的网关 IP）。

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