RustNet:使用 Rust 开发的跨平台网络监控工具

日常网络运维工作监控服务器网络连接,使用 netstat、ss 这些工具虽然能显示连接信息,但缺乏实时更新和直观展示。

最近找到了 RustNet 一款功能强大的跨平台网络监控工具,它实时网络连接分析而设计,可以实时显示哪个进程正在建立哪个网络连接,正好解决了这个痛点。 该工具使用Rust 开发 + Ratatui 构建终端 UI,并且还开源,非常值得 Rust 学习者和开发人员学习一波。

相比传统的命令行工具,它拥有可视化和实时监控能力,它执行数据包检查,可直观实时的更新显示主机名、DNS 查询和 TLS 详细信息,能帮助开发者更快地发现和定位问题,强烈推荐给从事网络运维和服务器监控工作的同学,值得拥有!

该工具还支持实时监控 TCP、UDP 等连接状态和生命周期,还能深度解析数据包内容,自动识别 HTTP、HTTPS、SSH 等协议详情。 除此之外,还提供高性能的并发包处理能力,以及高级过滤系统,支持 Vim 风格搜索和关键词过滤。

RustNet的核心特性

1. 实时网络监控(连接状态跟踪)

RustNet 可以实时监控活动的TCP、UDP、ICMP和ARP连接,并提供详细的状态信息。与传统的网络监控工具相比, RustNet 提供了更丰富的协议支持,包括:

  • TCP状态跟踪ESTABLISHEDSYN_SENTTIME_WAIT
  • QUIC状态识别QUIC_INITIALQUIC_HANDSHAKEQUIC_CONNECTED
  • DNS和SSH状态监控
  • 活动驱动的UDP状态跟踪

2. 协议检测

RustNet 的深度包检测功能可以识别多种应用层协议:

js 复制代码
// RustNet 的 DPI 引擎能够检测以下协议
- HTTP
- HTTPS/TLS(包含SNI提取)
- DNS 查询与响应
- SSH(含版本检测)
- QUIC(含CONNECTION_CLOSE帧检测)

这一功能对于网络安全分析和应用调试非常有用。

3. 进程识别(哪个服务建立哪个连接)

RustNet 不仅显示网络连接,还能将连接与系统进程关联 起来。在Linux系统上,它默认使用eBPF程序来实现高效的进程识别,这大大降低了性能开销,同时提供了准确的进程信息。

4. 智能连接生命周期管理

采用协议感知的超时机制,并通过视觉指示器(白色→黄色→红色)显示连接的生命周期状态,使管理员能够直观了解连接的健康状况。

5. 跨平台支持

RustNet支持所有主流操作系统:Linux、macOS和Windows,甚至还计划支持BSD系统。这消除了在不同平台上使用不同监控工具的麻烦。

6. 强大的过滤功能

RustNet提供了类vim/fzf风格的实时过滤,支持多种过滤关键字:

js 复制代码
port:       按端口过滤
src:        按源地址过滤
dst:        按目标地址过滤
sni:        按TLS SNI过滤
process:    按进程名过滤
state:      按连接状态过滤

RustNet的技术架构

多线程处理

RustNet 采用多线程并行处理架构,充分利用现代多核CPU的优势。这种设计使得它能够在高速网络环境下保持稳定的性能,不会因流量激增而丢失数据包。

eBPF集成

在Linux平台上,RustNet利用内核的eBPF功能实现高效的进程识别和数据包捕获(底层使用 libpcap 进行数据包捕获)。eBPF使得用户态程序能够安全、高效地执行内核态功能,而无需编写内核模块:

shell 复制代码
// 伪代码:eBPF在RustNet中的作用
+----------------+     +-------------------+     +---------------+
|  网络流量        | --> | eBPF程序           | --> | RustNet       |
| (数据链路层)     |     | (内核空间)         |     | (用户空间)     |
+----------------+     +-------------------+     +---------------+

华丽的终端用户界面

RustNet 使用Ratatui库构建了直观的终端用户界面,支持可调整的列宽和实时更新。TUI不仅美观,而且在实际使用中比基于Web的界面响应更快。

RustNet与其他网络工具的对比

特性 RustNet 传统工具 (如netstat)
进程关联 eBPF-based,低开销 通过/proc扫描,高开销
协议识别 深度包检查 仅端口基础
用户界面 交互式TUI 命令行输出
跨平台 完全一致的功能 功能因平台而异
性能影响 极低 中等至高

RustNet 使用 Rust 语言的优势

1、内存安全与零成本抽象

Rust 的所有权系统和借用检查器确保了 RustNet 在处理网络数据时的内存安全,同时不会引入运行时性能开销。这对于需要长时间运行的网络监控工具至关重要。

2、高并发处理

RustNet 充分利用了 Rust 的异步编程模型,通过async/await语法和tokio运行时处理高并发网络I/O。这使得它能够同时监控数千个连接而不至于阻塞:

rust 复制代码
// 简化的RustNet异步处理示例
async fn monitor_connections() -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    let mut interval = tokio::time::interval(Duration::from_secs(1));
    loop {
        interval.tick().await;
        let connections = get_network_connections().await?;
        update_display(connections).await?;
    }
}

3、跨平台性

这个不用多说,Rust 构建使得 RustNet 适用于 Linux、macOS、Windows 等主流系统。

实际应用场景

1. 网络故障排查

当应用程序出现网络连接问题时,RustNet 可以快速识别连接状态、定位瓶颈,并确定是网络问题还是应用本身的问题。

2. 安全分析

通过深度包检查功能,安全团队可以识别异常的网络流量,检测未经授权的数据外传,或发现潜在的恶意连接。

3. 性能优化

开发者可以使用 RustNet 分析应用程序的网络行为,优化连接使用模式,减少不必要的网络开销。

4. 服务依赖映射

通过监控出站和入站连接,RustNet可以帮助构建微服务架构中的服务依赖关系图。

快速入门

1、安装 RustNet

安装 RustNet 非常简单,可以通过Cargo直接安装:(推荐):

js 复制代码
# Cargo 安装(推荐)
cargo install rustnet-monitor

# 也可以brew安装(macOS)
brew tap domcyrus/rustnet
brew install rustnet

# 授予权限以避免sudo
sudo setcap cap_net_raw,cap_net_admin = eip ./target/release/rustnet

作为有逼格的程序员,当然也可以选择用源代码方式安装。

源代码安装:

shell 复制代码
git clone https://github.com/domcyrus/rustnet.git

cd rustnet

cargo build --release

通过 Docker 安装:

shell 复制代码
docker pull ghcr.io/domcyrus/rustnet:latest

docker run --rm -it --cap-add=NET_RAW --cap-add=NET_ADMIN --net=host \  ghcr.io/domcyrus/rustnet:latest

当然,作为一个软件小白,也可以直接从软件主页或GitHub Releases 下载适用于 macOS、Windows 或 Linux 的预构建软件包来进行安装。

2、运行 RustNet

数据包捕获需要sudo权限。有关详细的权限设置,请参阅INSTALL.md文档 。

js 复制代码
// Quick start with sudo
sudo rustnet # 需要权限捕获网络数据包

# 监控所有连接
rustnet

# 排除本地主机(仅在监控外部连接时有用)
rustnet --no-localhost

# 监控特定接口
rustnet -i docker0

运行常用选项

js 复制代码
rustnet -i eth0              # Specify network interface
rustnet --show-localhost     # Show localhost connections
rustnet -r 500               # Set refresh interval (ms)
rustnet --no-dpi             # Disable deep packet inspection
rustnet -l debug             # Enable debug logging

总结

RustNet 代表了网络监控工具的新一代:安全高效功能丰富。通过利用 Rust 语言的特性和现代内核技术,它提供了传统工具难以匹敌的监控能力和用户体验。

对于 Rust 开发者来说,RustNet 不仅是日常工作的得力助手,也是学习 Rust 网络编程的绝佳示例。开源特性意味着可以深入其代码库,了解如何构建高性能的网络应用。

无论你是系统管理员、网络工程师还是 Rust 爱好者,RustNet 都值得你尝试和投入。它完美展示了Rust在系统编程领域的强大能力,以及如何通过现代方法解决传统的网络监控挑战。

项目地址GitHub: github.com/domcyrus/ru...

注:本文基于 RustNet 的最新版本和技术文档撰写,实际特性可能随版本更新而有所变化。

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