【我的Linux，我做主！】实战--使用netstat监控网络连接信息

目录：
（一）netstat简介
（二）netstat语法指南
（三）实战演练
（四）netstat小结

（一）netstat简介
(1.1)在Internet的RFC标准中，netstat的定义是：netstat是在内核中访问网络连接状态及相关信息的程序，它能提供TCP连接、在TCP和UDP监听、进程内存管理的相关报告。netstat是控制台命令，是一个监控TCP/IP网络的非常有用的工具，它可以显示路由表、实际的网络连接以及每一个网络接口设备的状态信息。netstat用于显示IP、TCP、UDP和ICMP协议相关的统计数据，一般用于检验本机各端口的网路连接情况。如果你的计算机有时候接收到的数据包导致出错数据或故障，你不必感到奇怪，TCP/IP可以容许这些类型的错误，并能够自动重发数据包。但如果累积的出错情况数目占到所接收的IP数据报相当大的百分比，或者它的数目正迅速增加，那么你就应该使用netstat查一查为什么会出现这些情况了。netstat命令的功能是显示网路连接、路由表和网络接口信息，可以让用户得知有哪些网络连接正在运作。使用时如果不带参数，netstat显示活动的TCP连接。
(1.2)我们的服务器经常会搭建网站同时会对外提供服务，很多时候我们想要监控服务器的TCP连接信息、UDP连接信息、或者查询有多少个用户连接到我们的服务器等，每个用户建立了多少个连接，因此对我们来说不管是对服务器的流量统计，对服务器的性能优化，或者对服务器的性能统计，那么此时我们可以使用netstat命令对我们的服务器进行专门的信息统计，并且统计的网络信息也是非常全面的。
(1.3)我们输入netstat命令，在系统中显示了两列的内容，其中第一列默认列出了当前互联网的连接信息，第二列表示的是当前UNIX的sockets的一个连接。

（二）netstat语法指南
(2.1)如果我们需要显示所有TCP连接的信息，我们可以使用“-at”参数，其中a参数表示所有信息，t参数表示tcp的连接，显示出来我们所有TCP监听的端口，包括我们所连接的TCP信息。如果我们使用“-au”参数，表示显示所有的UDP连接的信息，且我们知道UDP连接的信息是无状态的。
# netstat -at
# netstat -au

(2.2)如果我们希望列出当前服务器中所有TCP和UDP正在监听的端口，此时我们可以使用“-l”参数，表示列出相关符合要求的信息。比如我们现在搭建了一个web服务，我们希望现在查看一下服务运行的是否正常，我们可以使用“-lt”参数查看一下当前系统的80端口是否有监听的状态。
# netstat -ltu

(2.3)如果我们需要监控我们系统实时更新的连接状态，我们可以使用“-c”参数。
# netstat -c---查看我们的系统实时更新的连接状态

(2.4)如果我们需要查看系统中TCP连接的情况，并且查询的时候不需要逆向解析，此时我们可以使用“-tn”参数（图1-6），如果我们需要查询当前系统所有连接的数量，可以使用“wc -l”进行统计。
# netstat -tn
# netstat -tn | wc -l

(2.5)如果我们需要查询当前系统所有访问我们服务器22端口的连接的统计，这样便可以非常精确的显示到端口的统计信息了。
# netstat -tn | grep 192.168.26.101:22 | wc -l

(2.6)如果我们希望对显示的数据进行排序统计，我们使用“-tunl”其中t代表的TCP、u代表的是UDP、n代表的是直接使用IP地址不ton过域名服务器、l表示的是显示监控中的服务器socket、p代表的是显示正在使用socket的程序识别码和程序名称，此时我们可以先使用“grep :123”获取所有为123端口的列表项，然后使用“awk ‘{print $4}‘”获取第四列的信息包括IP地址与端口号，接着使用“awk -F":" ‘{print $1}‘”获取IP地址信息，然后使用“sort”命令进行排序，使用“uniq -c”命令进行去重，最后使用“sort -r -n”其中-n表示按照数字进行排序，-r表示逆向进行排序。
注意：sort -u命令和sort | uniq -c意义相同
# netstat -tunl | grep :123 | awk ‘{print $4}‘| awk -F":" ‘{print $1}‘| sort | uniq -c | sort -r -n

(2.7)利用netstat指令可以让你知道整个Linux系统的网络状况
参数：
-a：显示所有连线中的socket
-A：<网络类型>列出该网络类型连线中的相关地址
-c或-continuous：持续列出网络状态
-C或-cache：显示路由器配置的快取信息
-e或-extend：显示网络其他相关信息
-F或-fib：显示FIB
-g或-groups：显示多重广播功能群组组员名单
-h或-help：在线帮助
-i或-interfaces：显示网络界面信息表单
-l或-listening：显示监控中的服务器的socket
-M或-masquerade：显示伪装的网络连线
-n或-numeric：直接使用IP地址，而不通过域名服务器
-N或-netlink或-symbolic：显示网络硬件外围设备的符号连接名称
-o或-timers：显示计时器
-P或-programs：显示正在使用socket的程序识别码和程序名称
-r或-route：显示Routing Table
-s或-statistice：显示网络工作信息统计表
-t或-tcp：显示TCP传输协议的连线状况
-u或-udp：显示UDP传输协议的连线状况
-v或-verbose：显示指令执行过程
-V或-version：显示版本信息
-w或-raw：显示RAW传输协议的连线状况
-x或-unix：此参数的效果和指定“-A unix”参数相同
-ip或-inet：此参数的效果和指定“-A inet”参数相同
(2.8)网络连接状态详解
共有12种可能的状态，前面11种是按照TCP连接建立的三次握手和TCP连接断开的四次握手过程来描述的。
(2.8.1)LISTEN：首先服务端需要打开一个socket进行监听，状态为LISTEN。（The socket is listening for incoming connections.）侦听来自远端TCP端口的连接请求。
(2.8.2)SYN_SENT：客户端通过应用程序调用connect进行active open，于是客户端tco发送一个SYN以请求建立一个连接，之后状态置为SYN_SENT。（The socket is actively attempting to establish a connection.）在发送连接请求后等待匹配的连接请求。
(2.8.3)SYN_RECV：服务端应发出ACK确认客户端的SYN，同时自己向客户端发送一个SYN，之后状态置为SYN_RECV。（A connection request has been received from the network.）在收到和发送一个连接请求后等待对连接请求的确认。
(2.8.4)ESTABLISHED：代表一个打开的连接，双方可以进行或已经在数据交互了。（The socket has an established connection.）代表一个打开的连接，数据可以传递给用户。
(2.8.5)FIN_WAIT1：主动关闭（active close）端应用程序调用close，于是其TCP发出FIN请求主动关闭连接，之后进入FIN_WAIT1状态。（The socket is closed,and the connection is shutting down,waiting for the socket to close.）等待远程TCP的连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认。
(2.8.6)CLOSE_WAIT：被动关闭（passive close）端TCP接到FIN后，就发出ACK以回应FIN请求（它的接收也作为文件结束符传递给上层应用程序），并进入CLOSE_WAIT，（The remote end has shut down,waiting for teh socket to close.）等待从本地用户发来的连接中断请求。
(2.8.7)FIN_WAIT2：主动关闭端接收到ACK后，就进入了FIN-WAIT-2。（Connection is closed,and the socket is waiting for a shutdown from the remote end.）从远程TCP等待连接中断请求。
(2.8.8)LAST_ACK：被动关闭一段时间后，接收到文件结束符的应用程序将调用CLOSE关闭连接。这导致它的TCP也发送一个FIN，等待对方的ACK，就进入了LAST-ACK。（The remote end has shut down,and the socket is closed,waiting for acknowledgement.）等待原来发向远程TCP的连接中断请求的确认。
(2.8.9)TIME_WAIT：在主动关闭接收到FIN后，TCP就发送ACK包，并进入到TIME-WAIT状态。（The socket is waiting after close to handle packets still in the network.）等待足够的时间以确保远端TCP接收到连接中断请求的确认。
(2.8.10)CLOSING：比较少见。（Both sockets are shut down but we still don’t have all our data sent.）等待远程TCP对连接中断的确认。
(2.8.11)CLOSED：被动关闭端在接收到ACK包后，就进入了closed的状态，连接结束。（The socket is not being used.）没有任何连接状态
(2.8.12)UNKNOWN：未知的socket状态。（The state of the socket is unknown.）
(2.9)SYN：（同步序列编号，Synchronize Sequence Numbers）该标志仅在三次握手建立TCP连接时有效。表示一个新的TCP连接请求。
ACK：（确认编号，Acknowledgement Number）是对TCP请求的确认标志，同时提示对端系统已经成功接收所有数据。
FIN：（结束标志，Finish）用来结束一个TCP会话，但对应端口仍处于开放状态，准备接收后续数据。

（三）实战演练
(3.1)查看TCP连接状态
# netstat -nat | awk ‘{print $6}‘| sort |uniq -c|sort -r -n---以倒序的方式显示所有TCP的连接状态

(3.2)查看ESTABLISHED的连接状态。可能你在其它语言见过int a[10]；这代表有10个元素的数组，下标为0，1，2，3...，9。而awk的下标是字符串，说白了，像极了hash，比如a[“hello”]=’world’，只不过我们称之为数组，同时，你要明白NF是字段数，number of filed。比如某一行文件为hello world，那么NF为2但是加上$，即$NF就代表第二个字段的内容，那么$NF为world，现在回到正文，++S[$NF]，就优点类似于，用字典统计文件，比如hello world hello，那么++S[$NF]的结果就是s[“hello”]=2，s[“world”]=1，/^tcp/表示对每一行进行正则匹配，因为我们netstat会产生udp的行，所以我们要用正则过滤，最后print a,S[a]就很容易懂了，就是：2 hello，1 world。
# netstat -n | awk ‘/^tcp/ {++S[$NF]}END {for(a in S) print a,S[a]}‘---此时我们发现netstat -n第一列的ESTABLISHED的值为1

# netstat -n | awk ‘/^tcp/{++state[$NF]}END{for(key in state)print key,"\t",state[key]}‘---此时我们发现netstat -n第一列的ESTABLISHED的值为1

# netstat -n | awk ‘/^tcp/{++arr[$NF]}END {for(k in arr)print k,"\t",arr[k]}‘---此时我们发现netstat -n第一列的ESTABLISHED的值为1

# netstat -n | awk ‘/^tcp/{print $NF}‘ | sort| uniq -c | sort -rn---统计ESTABLISHED出现的次数

# netstat -ant | awk ‘{print $NF}‘| grep -v ‘[a-z]‘| sort | uniq -c---统计所有状态出现的次数

(3.3)查找请求数的前20个IP
# netstat -anlp | grep 80 | grep tcp| awk ‘{print $5}‘| awk -F: ‘{print $1}‘| sort | uniq -c| sort -rn|head -n20---查找请求数的前20个IP
# netstat -ant | awk ‘/:80/{split($5,ip,":");++A[ip[1]]}END{for (i in A)print A[i],i}‘| sort -rn| head -n20---查找请求数的前20个IP
(3.4)用tcpdump嗅探80端口的访问看看谁最高
# tcpdump -i eno16777728 -tnn dst port 80 -c 1000 | awk -F"." ‘{print $1"."$2"."$3"."$4}‘| sort | uniq -c | sort -nr | head -20
(3.5)查找较多time_wait连接。
# netstat -n | grep TIME_WAIT | awk ‘{print $5}‘| sort|uniq -c| sort -rn | head -n20
(3.6)查询较多的SYN连接。
# netstat -an | grep SYN| awk ‘{print $5}‘| awk -F: ‘{print $1}‘ | sort | uniq -c | sort -rn |more
(3.7)根据端口列进程
# netstat -tnlp | grep 80 | awk ‘{print $7}‘| cut -d/ -f1

(3.8)网站日志分析篇，获得访问前10位的IP地址
# cd /etc/httpd/logs/---进入到web服务日志存放的位置
# cat /etc/httpd/logs/access_log---查看web服务日志存放的位置
# cat access_log | awk ‘{print $1}‘| sort | uniq -c | sort -rn | head -10
# cat access_log | awk ‘{counts[$(11)]+=1}END{for(url in counts)print counts[url],url}‘

(3.9)访问次数最多的文件或页面，取前20
# cd /etc/httpd/logs/---进入到web服务日志存放的位置
# cat access_log | awk ‘{print $11}‘ | sort | uniq -c| sort -rn | head -20

(3.10)列出传输最大的几个exe文件（分析下载站的时候常用）
# cd /etc/httpd/logs/---进入到web服务日志存放的位置
# cat access_log |awk ‘($7~/.exe/){print $10 " " $1 " " $4 " " $7}‘|sort -nr|head -20
(3.11)列出输出大于200000byte（约200kb）的exe文件以及对应的文件发生次数
# cd /etc/httpd/logs/---进入到web服务日志存放的位置
# cat access_log | awk ‘($10 > 200000 && $7~/.exe/){print $7}‘| sort -n| uniq -c | sort -rn |head -10
(3.12)如果日志最后一列记录的是页面文件传输时间，则列出到客户端最耗时的页面
# cd /etc/httpd/logs/---进入到web服务日志存放的位置
# cat access_log |awk ‘($7~/.php/){print $NF " " $1 " " $4 " " $7}‘|sort -nr|head -10

(3.13)列出最耗时的页面（超过60秒）以及对应页面发生次数。
# cd /etc/httpd/logs/---进入到web服务日志存放的位置
# cat access_log |awk ‘($NF > 60 && $7~/.php/){print $7}‘|sort -n|uniq -c|sort -nr|head -10

(3.14)列出传输时间超过30秒的文件
# cd /etc/httpd/logs/---进入到web服务日志存放的位置
# cat access_log |awk ‘($NF > 30){print $7}‘|sort -n|uniq -c|sort -nr|head -20

(3.15)统计网站流量
# cd /etc/httpd/logs/---进入到web服务日志存放的位置
# cat access_log |awk ‘{sum+=$10} END {print sum/1024/1024/1024}‘

(3.16)统计404的连接
# cd /etc/httpd/logs/---进入到web服务日志存放的位置
# awk ‘($9~/404/)‘ access_log | awk ‘{print $9,$7}‘ | sort
(3.17)统计http status，http状态统计
# cd /etc/httpd/logs/---进入到web服务日志存放的位置
# cat access_log-20190825 | awk ‘{counts[$(9)]+=1}END{for(code in counts)print code,counts[code]}‘

(3.19)按域统计流量
# zcat squid_access.log.tar.gz| awk ‘{print $10,$7}‘ |awk ‘BEGIN{FS="[ /]"}{trfc[$4]+=$1}END{for(domain in trfc){printf "%s\t%d\n",domain,trfc[domain]}}‘
(3.20)查看数据库执行的SQL
# /usr/sbin/tcpdump -i ens32 -s 0 -l -w - dst port 3306 | strings | egrep -i ‘SELECT|UPDATE|DELETE|INSERT|SET|COMMIT|ROLLBACK|CREATE|DROP|ALTER|CALL‘

（四）netstat小结
(4.1)列出所有端口情况
# netstat -a---列出所有端口
# netstat -at---列出所有的TCP端口
# netstat -au---列出所有UDP端口
(4.2)列出所有处于监听状态的Socket
# netstat -l---只显示监听端口
# netstat -lt---显示监听TCP端口
# netstat -lu---显示监听UDP端口
# netstat -lx---显示所有Unix端口
(4.3)显示每个协议的统计信息
# netstat -s---显示所有端口的统计信息
# netstat -st---显示所有TCP的统计信息
# netstat -su---显示所有UDP的统计信息

(4.4)显示PID和进程名称
# netstat -p
# netstat -pt
(4.5)显示核心路由信息
# netstat -r---显示核心路由信息
# netstat -rn---显示数字格式，不查询主机名称

(4.6)查看端口和服务
# netstat -antp | grep ssh---查看服务
# netstat -antp | grep 22---查看端口

(4.7)在netstat输出中不显示主机，端口和用户名（host, port or user）
# netstat -an
如果只是不想让这三个名称中的一个被显示，使用以下命令
# netstat -a --numeric-ports
# netstat -a --numeric-hosts
# netstat -a --numeric-users
(4.8)持续输出netstat信息
# netstat -c---将每隔1秒输出网络信息
(4.9)显示系统不支持的地址族
# netstat --verbose
(4.10)显示网路接口列表
# netstat -i