python如何查看网络连接

Python可以通过多种方式查看网络连接、包括使用psutil库、使用socket库、使用subprocess库调用系统命令等。其中，使用psutil库的方式最为简便和直观。psutil库可以跨平台地获取系统和进程的相关信息，包括网络连接状况。以下是详细介绍：

psutil库的使用：

psutil是一个跨平台的库，专门用于获取系统的各种信息，包括CPU、内存、磁盘、网络、进程等。使用psutil库可以非常方便地查看当前系统中的网络连接状态。

安装psutil库

首先需要安装psutil库。可以使用pip来安装：

pip install psutil

查看网络连接状态

安装完成后，可以通过psutil库来获取网络连接的信息。以下是一个简单的示例代码：

import psutil
def get_network_connections():
    connections = psutil.net_connections()
    for conn in connections:
        print(f"fd: {conn.fd}, family: {conn.family}, type: {conn.type}, laddr: {conn.laddr}, raddr: {conn.raddr}, status: {conn.status}, pid: {conn.pid}")
get_network_connections()

以上代码将输出系统中的所有网络连接信息，包括文件描述符、协议族、类型、本地地址、远程地址、连接状态和进程ID等。

详细描述：

在上面的代码中，psutil.net_connections()函数返回一个包含所有网络连接信息的列表。每个网络连接信息是一个_common.sconn对象，包含以下属性：

fd：文件描述符
family：协议族（如IPv4、IPv6）
type：套接字类型（如TCP、UDP）
laddr：本地地址（包含IP和端口）
raddr：远程地址（包含IP和端口，如果有）
status：连接状态（如LISTEN、ESTABLISHED、CLOSE_WAIT等）
pid：关联的进程ID

通过遍历这些连接信息，可以获取系统中所有网络连接的详细状态。

其他方法：

虽然psutil是最常用且方便的方法，但在某些情况下，可能需要使用其他方法来查看网络连接状态。

使用socket库：

socket库是Python标准库的一部分，提供了底层的网络接口。虽然它不像psutil那样直接提供查看网络连接的方法，但可以用来编写网络工具。例如，可以用来创建一个简单的端口扫描器。

import socket
def scan_ports(host, port_range):
    open_ports = []
    for port in port_range:
        with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
            s.settimeout(1)
            if s.connect_ex((host, port)) == 0:
                open_ports.append(port)
    return open_ports
open_ports = scan_ports('127.0.0.1', range(1, 1024))
print(f"Open ports: {open_ports}")

以上代码扫描指定主机的指定端口范围，返回打开的端口列表。

使用subprocess库调用系统命令：

有时候直接调用系统命令可以获取更详细的网络连接信息。例如，在Linux系统上，可以调用netstat或ss命令。

import subprocess
def get_network_connections():
    result = subprocess.run(['netstat', '-tunlp'], stdout=subprocess.PIPE)
    print(result.stdout.decode('utf-8'))
get_network_connections()

以上代码调用netstat命令，输出当前系统中的网络连接信息，包括监听的端口和相关的进程信息。

小结：

通过以上几种方法，可以在Python中查看网络连接状态。psutil库提供了最方便和直观的方法，适用于大多数场景。socket库和subprocess库提供了更多的灵活性，可以根据需要编写自定义的网络工具。

一、psutil库的详细使用

1、安装和基本使用

psutil库是一个跨平台的Python库，可以方便地获取系统的各种信息，包括CPU、内存、磁盘、网络、进程等。安装psutil库非常简单，可以通过pip安装：

pip install psutil

安装完成后，可以通过导入psutil库来使用其提供的各种功能。例如，可以获取系统的CPU使用率、内存使用情况、磁盘使用情况等。

import psutil
获取CPU使用率
cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1)
print(f"CPU使用率: {cpu_percent}%")
获取内存使用情况
memory_info = psutil.virtual_memory()
print(f"总内存: {memory_info.total}, 可用内存: {memory_info.available}")
获取磁盘使用情况
disk_usage = psutil.disk_usage('/')
print(f"总磁盘空间: {disk_usage.total}, 已用磁盘空间: {disk_usage.used}")

2、获取网络连接信息

psutil库提供了获取网络连接信息的功能，可以通过psutil.net_connections()函数来获取系统中的所有网络连接信息。每个网络连接信息是一个_common.sconn对象，包含以下属性：

fd：文件描述符
family：协议族（如IPv4、IPv6）
type：套接字类型（如TCP、UDP）
laddr：本地地址（包含IP和端口）
raddr：远程地址（包含IP和端口，如果有）
status：连接状态（如LISTEN、ESTABLISHED、CLOSE_WAIT等）
pid：关联的进程ID

通过遍历这些连接信息，可以获取系统中所有网络连接的详细状态。

import psutil
def get_network_connections():
    connections = psutil.net_connections()
    for conn in connections:
        print(f"fd: {conn.fd}, family: {conn.family}, type: {conn.type}, laddr: {conn.laddr}, raddr: {conn.raddr}, status: {conn.status}, pid: {conn.pid}")
get_network_connections()

3、筛选特定的网络连接

在实际使用中，可能只需要查看特定类型的网络连接。例如，只查看TCP连接或只查看处于ESTABLISHED状态的连接。可以通过对psutil.net_connections()返回的连接信息进行筛选来实现。

import psutil
def get_tcp_connections():
    connections = psutil.net_connections(kind='tcp')
    for conn in connections:
        print(f"fd: {conn.fd}, family: {conn.family}, type: {conn.type}, laddr: {conn.laddr}, raddr: {conn.raddr}, status: {conn.status}, pid: {conn.pid}")
def get_established_connections():
    connections = psutil.net_connections()
    established_connections = [conn for conn in connections if conn.status == 'ESTABLISHED']
    for conn in established_connections:
        print(f"fd: {conn.fd}, family: {conn.family}, type: {conn.type}, laddr: {conn.laddr}, raddr: {conn.raddr}, status: {conn.status}, pid: {conn.pid}")
get_tcp_connections()
get_established_connections()

以上代码分别筛选出系统中的TCP连接和处于ESTABLISHED状态的连接。

二、socket库的详细使用

1、创建和使用套接字

socket库是Python标准库的一部分，提供了底层的网络接口。可以使用socket库来创建和使用套接字，实现网络通信。以下是一个简单的示例，展示如何创建一个TCP服务器和客户端。

服务器端代码：

import socket
def start_server(host='127.0.0.1', port=65432):
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
        s.bind((host, port))
        s.listen()
        print(f"Server listening on {host}:{port}")
        conn, addr = s.accept()
        with conn:
            print(f"Connected by {addr}")
            while True:
                data = conn.recv(1024)
                if not data:
                    break
                conn.sendall(data)
start_server()

客户端代码：

import socket
def start_client(host='127.0.0.1', port=65432):
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
        s.connect((host, port))
        s.sendall(b'Hello, world')
        data = s.recv(1024)
        print(f"Received {data}")
start_client()

以上代码实现了一个简单的回显服务器和客户端。服务器监听指定的IP和端口，接收客户端发送的数据并原样返回。客户端连接到服务器，发送一条消息并接收服务器的响应。

2、端口扫描器

可以使用socket库编写一个简单的端口扫描器，扫描指定主机的指定端口范围，找出打开的端口。

import socket
def scan_ports(host, port_range):
    open_ports = []
    for port in port_range:
        with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
            s.settimeout(1)
            if s.connect_ex((host, port)) == 0:
                open_ports.append(port)
    return open_ports
open_ports = scan_ports('127.0.0.1', range(1, 1024))
print(f"Open ports: {open_ports}")

以上代码遍历指定的端口范围，尝试连接每个端口。如果连接成功，则表示该端口是打开的。

3、获取本地IP地址

可以使用socket库获取本地机器的IP地址。例如，可以获取本地机器的主机名和IP地址。

import socket
def get_local_ip():
    hostname = socket.gethostname()
    ip_address = socket.gethostbyname(hostname)
    print(f"Hostname: {hostname}, IP Address: {ip_address}")
get_local_ip()

以上代码获取本地机器的主机名和IP地址，并打印出来。

三、subprocess库的详细使用

1、调用系统命令

subprocess库是Python标准库的一部分，用于执行外部系统命令。可以使用subprocess.run()函数来调用系统命令，并获取命令的输出。例如，可以调用netstat命令来查看当前系统中的网络连接信息。

import subprocess
def get_network_connections():
    result = subprocess.run(['netstat', '-tunlp'], stdout=subprocess.PIPE)
    print(result.stdout.decode('utf-8'))
get_network_connections()

以上代码调用netstat命令，输出当前系统中的网络连接信息，包括监听的端口和相关的进程信息。

2、解析命令输出

在某些情况下，可能需要对命令的输出进行解析。例如，可以解析netstat命令的输出，提取出特定的信息。

import subprocess
import re
def parse_netstat_output():
    result = subprocess.run(['netstat', '-tunlp'], stdout=subprocess.PIPE)
    output = result.stdout.decode('utf-8')
    lines = output.split('\n')
    for line in lines:
        if 'tcp' in line or 'udp' in line:
            parts = re.split(r'\s+', line)
            if len(parts) >= 7:
                protocol = parts[0]
                local_address = parts[3]
                remote_address = parts[4]
                pid = parts[6] if len(parts) == 7 else parts[6] + ' ' + parts[7]
                print(f"Protocol: {protocol}, Local Address: {local_address}, Remote Address: {remote_address}, PID: {pid}")
parse_netstat_output()

以上代码解析netstat命令的输出，提取出协议、本地地址、远程地址和进程ID等信息，并打印出来。

3、使用其他系统命令

除了netstat命令，还可以使用其他系统命令来获取网络连接信息。例如，在Linux系统上，可以使用ss命令。

import subprocess
def get_network_connections():
    result = subprocess.run(['ss', '-tunlp'], stdout=subprocess.PIPE)
    print(result.stdout.decode('utf-8'))
get_network_connections()

以上代码调用ss命令，输出当前系统中的网络连接信息。

4、结合psutil和subprocess

在实际使用中，可以结合psutil和subprocess库，获取更详细的网络连接信息。例如，可以使用psutil获取连接信息，然后使用subprocess获取对应的进程信息。

import psutil
import subprocess
def get_network_connections():
    connections = psutil.net_connections()
    for conn in connections:
        if conn.pid:
            result = subprocess.run(['ps', '-p', str(conn.pid), '-o', 'comm='], stdout=subprocess.PIPE)
            process_name = result.stdout.decode('utf-8').strip()
            print(f"PID: {conn.pid}, Process: {process_name}, Local Address: {conn.laddr}, Remote Address: {conn.raddr}, Status: {conn.status}")
get_network_connections()

以上代码结合psutil和subprocess库，获取网络连接的详细信息，包括进程名称。

四、其他网络相关工具

1、使用scapy库

scapy是一个强大的网络数据包处理库，可以用于生成、解析和发送网络数据包。可以使用scapy库编写各种网络工具，例如抓包工具、网络扫描器等。

安装scapy库

可以通过pip安装scapy库：

pip install scapy

抓包工具

以下是一个简单的抓包工具，使用scapy库抓取网络数据包，并解析和打印数据包信息。

from scapy.all import sniff, IP, TCP
def packet_handler(packet):
    if packet.haslayer(IP):
        ip_layer = packet.getlayer(IP)
        print(f"New Packet: {ip_layer.src} -> {ip_layer.dst}")
        if packet.haslayer(TCP):
            tcp_layer = packet.getlayer(TCP)
            print(f"TCP {tcp_layer.sport} -> {tcp_layer.dport}")
sniff(prn=packet_handler, count=10)

以上代码抓取10个网络数据包，并解析和打印数据包的IP层和TCP层信息。

2、使用nmap库

nmap是一个流行的网络扫描工具，可以用于端口扫描、主机发现、操作系统检测等。可以使用nmap库编写Python脚本，调用nmap命令并解析结果。

安装nmap库

可以通过pip安装python-nmap库：

pip install python-nmap

端口扫描器

以下是一个简单的端口扫描器，使用nmap库扫描指定主机的端口。

import nmap
def scan_ports(host, port_range):
    nm = nmap.PortScanner()
    nm.scan(host, port_range)
    for host in nm.all_hosts():
        print(f"Host: {host} ({nm[host].hostname()})")
        for proto in nm[host].all_protocols():
            print(f"Protocol: {proto}")
            ports = nm[host][proto].keys()
            for port in ports:
                state = nm[host][proto][port]['state']
                print(f"Port: {port}, State: {state}")
scan_ports('127.0.0.1', '1-1024')

以上代码使用nmap库扫描指定主机的端口，并打印出端口的状态。

3、使用requests库

requests库是一个简单易用的HTTP库，可以用于发送HTTP请求和处理HTTP响应。可以使用requests库编写网络工具，例如HTTP客户端、API接口测试工具等。

安装requests库

可以通过pip安装requests库：

pip install requests

发送HTTP请求

以下是一个简单的示例，展示如何使用requests库发送HTTP GET请求，并处理HTTP响应。

import requests
def fetch_url(url):
    response = requests.get(url)
    print(f"Status Code: {response.status_code}")
    print(f"Headers: {response.headers}")
    print(f"Content: {response.text}")
fetch_url('https://www.example.com')

以上代码发送一个HTTP GET请求到指定的URL，并打印响应的状态码、头部信息和内容。