编程实现Linux流量监控

概述

目标是显示出进程的上传和下载流量和速度。比如Firfox: 累计上传1MB，累计下载23MB，上传速度0KB/s，下载速度121KB/s。

实时监控应用程序的流量，包括应用程序的下载速度，上传速度，下载总量和上传总量。

实现过程分为3个主要步骤。

步骤1：Libpcap通过抓包实时统计网口流量，统计sip+sport+dip+dport和payload的键值结构。

步骤2：获取Socket Status，通过解析/proc/net/(tcp6?|udp6?)，得到local_ip+local_port+remote_ip+remote_port和inode的键值结构。

步骤3：获取Process Status，通过解析/proc/xx/fd/，得到inode和process_name的键值结构。

通过上面3个步骤把payload和process_name关联起来，再通过运算得到下载速度，上传速度，下载总量和上传总量等相关数值。

数据结构以及数据转换

IPGroup-Inode

通过解析/proc/net/(tcp6?|udp6?)得到的IP四元组和Inode的键值结构，这个文件得到的IP四元组组合是socket层面地址，为了判断方向，需要使用IPGroup-Dir存储方向信息，{local_addr+remote_addr : 1}表示上行（上传）和{remote_addr+local_addr : 2}表示下行（下载）。

IPGroup-Payload

通过Pcap抓包解析得到的IP四元组和包负载的键值结构，本方法获取的IPGroup是TCP/IP协议层的IPGroup，得到{src_addr+dest_addr : payload}，利用IPGroup-Dir得到该数据包的方向，然后把payload累加到对应地方。

PID-Inode和PName-PID

通过解析/proc/xx/fd/得到。

目标是得到PName-Payload，同时计算实时网速。

程序流程

1.初始化存储空间，初始化PID-Inode，Pname-PID，IPGroup-Payload和IPGroup-Inode关系数组。

2.Pcap开始抓包并且监听’package‘事件，统计package到IPGroup-Payload数组。

3.设置定时器，定时更新PID-Inode,Pname-PID和IPGroup-Inode，其中根据/proc/xx/fd/更新PID-INode和PName-PID，根据/proc/net/[tcp6?|udp6?]统计出IPGroup-Inode。更新完后结合IPGroup-Payload根据“数据转换图”转换成PName-Payload数组，同时计算出即时速度。