Python能够在打开套接字时选择哪个网络适配器吗？

Question

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运行Python应用程序的目标机器将拥有三个可用网络接口。一般来说，这三个网络将大不相同，但是有可能其中两个在类似的网络上。

在下面的示例中，我无法控制ETH 2上的目标地址（因为它是预先配置的系统），因此我被迫以编程方式选择要使用的适配器。

我相当确定这将涉及操作系统如何处理连接路由的问题。我的希望是，会有一种平台无关的方法来使用Python解决这个问题，因为有可能需要在Windows 7和Linux机器上运行此应用程序。

示例代码

import socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('192.168.0.2', 8000)) # Which device will this connect to??

正常情况

可能出现问题的情况

额外信息
适配器 ETH0、1 和 2 连接到不同的物理网络。

- Adam Lewis

我们在谈论什么类型的套接字？你的两个192.168.0.x是指相同的网络还是使用相同的RFC1918地址空间的两个不同网络？ - themel

@themel：我没有做过太多远离“快乐路径”的套接字编程，所以我恐怕不理解你的第一个问题。请查看我的编辑以回答你的第二个问题。 - Adam Lewis

3个回答

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在Windows上，如果您知道要使用的接口的IP地址，只需在连接之前绑定到该地址即可。在Linux上，可以使用socket选项SO_BINDTODEVICE（JimB建议使用），似乎这也是一个特权调用。

例如，在Windows上：

import socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind(('192.168.0.1', 0))
s.connect(('...'))

在Windows下，绑定源地址会选择与该设备具有相同IP地址的接口，即使该IP地址具有更高的路由度量成本。但Linux下不起作用，因为它总是使用所选设备的IP地址覆盖源地址。路由仅基于目标地址完成。唯一的例外似乎是将源地址设置为127.0.0.1，那么Linux将阻止这些数据包离开该计算机。

- Lloyd Macrohon

2

地址是系统范围的，绑定到特定地址不会选择数据包离开的接口。该决策在路由过程中进行。 - JimB

2

问题是如何选择网络适配器，而 bind 并不能做到这一点。Bind 仅为套接字设置地址/端口。接收数据包的接口很可能是您想要的接口，但是您的出站数据包将通过路由确定的接口离开，通常是具有默认网关的接口。 - JimB

是的，我知道那一点。我只是假设如果你设置了源地址，路由子系统会选择路由表中至少有一条返回路径的条目。如果仅基于目标地址完成路由选择，那么这个方法将无法实现。 - Lloyd Macrohon

我也在研究这个（我正在收集一些交换机和笔记本电脑）。当你测试时，尝试使用除本地主机以外的其他数据点。 - Adam Lewis

1

Linux可以基于源地址进行路由决策，这是策略路由的一部分，详见ip rule。 - ninjalj

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SO_BINDTODEVICE听起来很合理，但通常您会通过绑定的IP地址间接选择设备。更经常的情况是，您只需绑定到''，以绑定到机器的所有地址。

- dstromberg

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可以查看英文原文，
原文链接

- JimB · Accepted Answer

对于Windows我了解不多，但在Linux上，通常直到进行路由决策之后才选择接口，因此你通常不能指定数据包离开的接口。

但是，在Linux上，你可以使用SO_BINDTODEVICE（参见man 7 socket）选项。这将把套接字绑定到一个设备，但只有root用户才能在套接字上设置此选项。

刚刚检查了一下，Python套接字库没有定义SO_BINDTODEVICE，但你可以从socket.h中获取它：

# from socket.h
# define SO_BINDTODEVICE 25

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, 25, 'eth0')

另请参阅: