Python获取上传/下载速度

Question

我希望在我的电脑上能够监控上传和下载速度。一款名为conky的程序已经可以通过以下conky conf实现此功能：

Connection quality: $alignr ${wireless_link_qual_perc wlan0}%
${downspeedgraph wlan0}
DLS:${downspeed wlan0} kb/s $alignr total: ${totaldown wlan0}

它可以在我浏览时几乎实时地显示速度。我希望能够使用Python访问相同的信息。

- yayu

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你想如何使用这些信息？你可以从命令行中执行一些操作并将其导入到程序中。但这可能不是你想要的行为，例如你可以使用 nload -m wlan0 | do_stuff.py。 - Leon

@Leon nload看起来非常不错。我希望我的Python脚本可以每秒跟踪下载/上传速度并记录下来，以便稍后绘制出来。了解使用该带宽的程序也会非常有帮助，但目前为止我还没有看到任何可以做到这一点的东西。 - yayu

nethogs 可以为您完成这项任务。 - Leon

Answer 1

您可以根据设备的rx_bytes和tx_bytes计算速度，并在一段时间内轮询这些值。

以下是我使用Python 3编写的非常简单的解决方案：

#!/usr/bin/python3

import time

def get_bytes(t, iface='wlan0'):
    with open('/sys/class/net/' + iface + '/statistics/' + t + '_bytes', 'r') as f:
        data = f.read();
    return int(data)

if __name__ == '__main__':
    (tx_prev, rx_prev) = (0, 0)

    while(True):
        tx = get_bytes('tx')
        rx = get_bytes('rx')

        if tx_prev > 0:
            tx_speed = tx - tx_prev
            print('TX: ', tx_speed, 'bps')

        if rx_prev > 0:
            rx_speed = rx - rx_prev
            print('RX: ', rx_speed, 'bps')

        time.sleep(1)

        tx_prev = tx
        rx_prev = rx

- Leon

Answer 2

我建议你查看Python的psutil模块。

这是一个简短的代码片段，它会打印出自开机以来发送的字节数：

import psutil
iostat = psutil.net_io_counters(pernic=False)
print iostat[0] #upload only

你可以轻松扩展这个功能，以在一个恒定的时间间隔内获取值，并对两个值进行差异计算，以确定在该时间段内发送和/或接收的字节数。

- SteVwonder

Answer 3

为了获得特定接口的统计信息，已经提出的方法可以很好地工作。相反，我会尝试为您的第二个请求提供解决方案：“了解使用该带宽的程序将非常有帮助，但到目前为止，我还没有看到任何可以做到这一点的东西。”如先前建议的那样，nethogs打印进程特定的统计信息。据我所知，在/proc下没有简单的方法来访问这些值，因此我将解释nethogs如何实现这一点。考虑具有pid PID的一个进程，nethogs首先检索由该进程打开的所有套接字的列表，列出/proc/PID/fd的内容：

➜  ~ [1] at 23:59:31 [Sat 15] $ ls -la /proc/21841/fd
total 0
dr-x------ 2 marco marco  0 Nov 15 23:41 .
dr-xr-xr-x 8 marco marco  0 Nov 15 23:41 ..
lrwx------ 1 marco marco 64 Nov 15 23:42 0 -> /dev/pts/15
l-wx------ 1 marco marco 64 Nov 15 23:42 1 -> /dev/null
lrwx------ 1 marco marco 64 Nov 15 23:41 2 -> /dev/pts/15
lrwx------ 1 marco marco 64 Nov 15 23:42 4 -> socket:[177472]

这里只有一个套接字，177472是inode号。我们可以找到各种类型的套接字：TCPv4、TCPv6、UDP、netlink。在这种情况下，我只考虑TCPv4。

一旦收集到所有的inode号，每个套接字都会被分配一个唯一的标识符，即(IP_SRC, PORT_SRC, IP_DEST, PORT_DEST)。当然，与PID的配对也会被存储。元组(IP_SRC, PORT_SRC, IP_DEST, PORT_DEST)可以通过读取/proc/net/tcp（对于TCPv4）来检索。在这种情况下：

➜  ~ [1] at 0:06:05 [Sun 16] $ cat /proc/net/tcp | grep 177472
  sl  local_address rem_address   st tx_queue rx_queue tr tm->when retrnsmt   uid  timeout inode
  38: 1D00A8C0:1F90 0400A8C0:A093 01 00000000:00000000 00:00000000 00000000  1000        0 177472 1 f6fae080 21 4 0 10 5 

地址表示为IP:PORT，其中IP表示为4字节LE数字。然后可以构建一个key->value结构，其中键是(IP_SRC, PORT_SRC, IP_DEST, PORT_DEST)，值是PID。

此时，nethogs使用libpcap捕获所有网络流量。当它检测到TCP数据包时，它会尝试将元组(IP_SRC_PACKET, PORT_SRC_PACKET, IP_DEST_PACKET, PORT_DEST_PACKET)与表中的所有连接进行匹配。当然，它必须尝试交换SRC和DEST，因为数据包可能是传入的（DL）或传出的（UL）。如果它匹配了一个连接，则检索该连接所属进程的PID，并将TCP负载的大小添加到TX或RX计数器中。每次捕获数据包时更新字节数，就可以轻松计算每个进程的传输速度。

理论上，这可以使用pypcap在Python中实现，尽管需要一些工作。我尝试过实现一些东西，但速度非常慢，需要更多的工作才能使用。我只监视一个PID，一个连接，没有更新连接表，但是在3MB/s以上，我的脚本无法跟上网络流量。

正如您所看到的，这并不是很简单。解析已有工具的输出可能会导致更好的解决方案，并且可能会节省大量工作。

- Marco Guerri

Answer 4

你可以尝试一些不太正规的方法，比如调用conky -i 1并解析输出结果：

import subprocess
conky=subprocess.check_output("conky -i 1", shell=True)
lines=conky.splitlines()
print lines[11].split()[1::3]

导致如下结果: ['1234B', '5678B'] 我的配置如下:

${scroll 16 $nodename - $sysname $kernel on $machine | }
Uptime: $uptime
Frequency (in MHz): $freq
Frequency (in GHz): $freq_g
RAM Usage: $mem/$memmax - $memperc% ${membar 4}
Swap Usage: $swap/$swapmax - $swapperc% ${swapbar 4}
CPU Usage: $cpu% ${cpubar 4}
Processes: $processes  Running: $running_processes
File systems:
 / ${fs_used /}/${fs_size /} ${fs_bar 6 /}
Networking:
Up: ${upspeed eth0}  - Down: ${downspeed eth0}
Name              PID   CPU%   MEM%
 ${top name 1} ${top pid 1} ${top cpu 1} ${top mem 1}
 ${top name 2} ${top pid 2} ${top cpu 2} ${top mem 2}
 ${top name 3} ${top pid 3} ${top cpu 3} ${top mem 3}
 ${top name 4} ${top pid 4} ${top cpu 4} ${top mem 4}

- Jayen