golang高并发限流 ping / telnet

需求

当需要同时ping/telnet多个ip时，可以通过引入ping包/telnet包实现，也可以通过go调用cmd命令实现，不过后者调用效率较差，所以这里选择ping包和telnet包

还有就是高并发的问题，可以通过shell脚本或者go实现高并发，所以我选择的用go自带的协程实现，但是如果要同时处理1000+个ip，考虑到机器的性能，需要ratelimit控制开辟的go协程数量，这里主要写一下我的建议和淌过的坑

ping

参考链接： https://github.com/sparrc/go-ping

import "github.com/sparrc/go-ping"
import "time"

func (p *Ping) doPing(timeout time.Duration, count int, ip string) (err error) {
    pinger, cmdErr := ping.NewPinger(ip)
    if cmdErr != nil {
            glog.Error("Failed to ping " + p.ipAddr)
            err = cmdErr
            return
    }

    pinger.Count = count
    pinger.Interval = time.Second
    pinger.Timeout = timeout
    // true的话，代表是标准的icmp包，false代表可以丢包类似udp
    pinger.SetPrivileged(false)
    // 执行
    pinger.Run()   
    // 获取ping后的返回信息
    stats := pinger.Statistics()  
    //延迟
    latency = float64(stats.AvgRtt) 
   // 标准的往返总时间  
   jitter = float64(stats.StdDevRtt)  
   //丢包率 
    packetLoss = stats.PacketLoss 
    return
}

注意： pinger.Run() 这里执行的时候是阻塞的，如果并发量大的时候，程序会卡死在这里，所以当有高并发的需求时建议如下处理:

go pinger.Run()   
time.Sleep(timeout)

telnet

package main

import (
	"github.com/reiver/go-telnet"
)

func doTelnet(ip string, port int) {

	var caller telnet.Caller = telnet.StandardCaller
	address := ip + ":"+ strconv.Itoa(port)
	// DialToAndCall 检查连通性并且调用
	telnet.DialToAndCall(address, caller)
	}
}

bug出现报错：lookup tcp/: nodename nor servname provided, or not known
解决：修改string(port)为strconv.Itoa(port)

DialToAndCall这种方式telnet无法设置超时时间，默认的超时时间有1分钟，所以使用DialTimeout这个方式实现telnet

import "net"

func doTelnet(ip string, ports []string) map[string]string {
	// 检查 emqx 1883, 8083, 8080, 18083 端口

	results := make(map[string]string)
	for _, port := range ports {
		address := net.JoinHostPort(ip, port)
		// 3 秒超时
		conn, err := net.DialTimeout("tcp", address, 3*time.Second)
		if err != nil {
			results[port] = "failed"
		} else {
			if conn != nil {
				results[port] = "success"
				_ = conn.Close()
			} else {
				results[port] = "failed"
			}
		}
	}
	return results
}

shell高并发

本质就是读取ip.txt文件里的ip，然后调用ping方法，实现高并发也是借助&遍历所有的ip然后同一交给操作系统去处理高并发

while read ip
do
    {
       doPing(ip)
    } &
done < ip.txt

go高并发限速

import (
    "context"
    "fmt"
    "log"
    "time"
    "sync"
    "golang.org/x/time/rate"
)

func Limit(ips []string)([]string, []string, error) {
 //第一个参数是每秒钟最大的并发数，第二个参数是桶的容量，第一次的时候每秒可执行的数量就是桶的容量，建议这两个值都写成一样的
    r := rate.NewLimiter(10, 10)
    ctx := context.Background()
    
    wg := sync.WaitGroup{}
    wg.Add(len(ips))
    
    lock := sync.Mutex{}
    var success []string
    var fail []string
    
    defer wg.Done()

    for _,ip:=range ips{
    //每次消耗2个，放入一个，消耗完了还会放进去，如果初始是5个，所以这段代码再执行到第4次的时候筒里面就空了，如果当前不够取两个了，本次就不取，再放一个进去，然后返回false
        err := r.WaitN(ctx, 2)
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        go func(ip string) {
			defer func() {
				wg.Done()
			}()
			err := doPing(time.Second, 2, ip)
			lock.Lock()
			defer lock.Unlock()
			if err != nil {
				fail = append(fail, ip)
				return
			} else {
				success = append(success, ip)
			}
		}(ip)
    }
    // wait等待所有go协程结束
    wg.wait()
    return success,fail,nil
}

func main() {
	ips := [2]string{"192.168.1.1","192.168.1.2"}
	success,fail,err := Limit(ips)
	if err != nil {
		fmt.Printf("ping error")
	}
}

这里注意一个并发实现的坑，在for循环里使用goroutine时要把遍历的参数传进去才能保证每个遍历的参数都被执行，否则只能执行一次

（拓展）管道、死锁

先看个例子：

func main() {
    go print() // 启动一个goroutine
    print()
}
func print() {
fmt.Println("*******************")
}

输出结果：

*******************

没错，只有一行，因为当go开辟一个协程想去执行print方法时，主函数已经执行完print并打印出来，所以goroutine还没有机会执行程序就已经结束了，解决这个问题可是在主函数里加time.sleep让主函数等待goroutine执行完，也可以使用WaitGroup.wait等待goroutine执行完，还有一种就是信道

信道分无缓冲信道和缓冲信道

无缓冲信道

无缓冲信道也就是定义长度为0的信道，存入一个数据，从无缓冲信道取数据，若信道中无数据，就会阻塞，还可能引发死锁，同样数据进入无缓冲信道, 如果没有其他goroutine来拿走这个数据，也会阻塞，记住无缓冲数据并不存储数据

func main() {
    var channel chan string = make(chan string)
    go func(message string) {
        channel<- message // 存消息
    }("Ping!")

    fmt.Println(<-messages) // 取消息
}

缓存信道

顾名思义，缓存信道可以存储数据，goroutine之间不会发生阻塞，for循环读取信道中的数据时，一定要判断当管道中不存在数据时的情况，否则会发生死锁，看个例子

channel := make(chan int, 3)
channel <- 1
channel <- 2
channel <- 3

// 显式关闭信道
close(channel)

for v := range channel {
    fmt.Println(v)
    // 如果现有数据量为0，跳出循环，与显式关闭隧道效果一样，选一个即可
    if len(ch) <= 0 { 
        break
    }
}

但是这里有个问题，信道中数据是可以随时存入的，所以我们遍历的时候无法确定目前的个数就是信道的总个数，所以推荐使用select监听信道

// 创建一个计时信道
timeout := time.After(1 * time.Second) 

// 监听3个信道的数据
select {
    case v1 := <- c1: fmt.Printf("received %d from c1", v1)
    case v2 := <- c2: fmt.Printf("received %d from c2", v2)
    case v3 := <- c3: fmt.Printf("received %d from c3", v3)
    case <- timeout: 
    	is_timeout = true // 超时
    	break
    }
}