Como Monitorar o Uso de Rede no Linux

Recursos do NetHogs

1. Monitoramento ao nível de processo: O NetHogs monitora o tráfego de rede ao nível de processo, vinculando o uso de banda larga aos PIDs.
2. Atualizações em tempo real: Fornece informações em tempo real sobre a atividade de rede, atualizando a exibição a cada segundo por padrão.
3. Taxa de atualização: Você pode ajustar a taxa de atualização usando a opção -d seguida do intervalo em segundos.
4. Opções de classificação: O NetHogs permite que você classifique a saída por tráfego enviado ou recebido usando a opção -s seguida de sent ou recv.
5. Seleção de interfaces: Por padrão, o NetHogs monitora todas as interfaces de rede, mas você pode escolher uma interface usando a opção -i seguida do nome da interface.

Exemplos

Exemplo 1: Encontrando um Processo Usando Muita Banda Larga

Se você notar um aumento repentino no tráfego de rede no seu servidor Linux, para encontrar o processo responsável pelo aumento do uso de banda larga:

1. Execute o NetHogs em um terminal: sudo nethogs
2. Observe a saída e encontre processos com alto tráfego enviado ou recebido.
3. Depois de encontrar o processo problemático, você pode investigá-lo mais e tomar medidas, como interromper o processo ou alterar suas configurações.

Exemplo 2: Monitorando Tráfego em uma Interface

Se você quiser monitorar o tráfego de rede em uma interface, como eth0:

1. Execute o NetHogs com a opção -i: sudo nethogs -i eth0
2. O NetHogs mostrará o uso de banda larga para processos usando a interface, facilitando o foco no tráfego relevante.

Saída do NetHogs

| PID | USER     | PROGRAM                  | DEV  | SENT      | RECEIVED  |
|-----|----------|--------------------------|------|-----------|-----------|
| 1234| john     | /usr/bin/firefox         | eth0 | 500 KB/s  | 1.2 MB/s  |
| 5678| www-data | /usr/sbin/apache2        | eth0 | 250 KB/s  | 800 KB/s  |
| 9012| root     | /usr/sbin/sshd           | eth0 | 10 KB/s   | 5 KB/s    |

Nesta saída, o NetHogs mostra o PID, nome de usuário, nome do programa, dispositivo de rede e uso de banda larga (enviado e recebido) para cada processo. Essas informações podem ajudá-lo a identificar rapidamente quais processos estão usando mais banda larga e tomar medidas.

Recursos do nload

1. Monitoramento em tempo real: O nload atualiza as informações de uso de rede em tempo real, fornecendo insights atualizados sobre a atividade de rede.
2. Visualização de tráfego: A ferramenta mostra gráficos de tráfego de entrada e saída diretamente no console, facilitando a identificação de tendências e anomalias.
3. Estatísticas de uso de banda larga: O nload mostra o uso de rede atual, médio, mínimo e máximo, bem como o total de dados transferidos.
4. Exibição personalizável: Você pode personalizar a exibição alterando o intervalo de atualização e selecionando as unidades para banda larga (por exemplo, bits, bytes, kilobits, megabits).
5. Monitoramento de múltiplos dispositivos: O nload pode monitorar múltiplas interfaces de rede ao mesmo tempo, permitindo que você acompanhe a atividade de rede em diferentes dispositivos.

Exemplo de Uso

Para começar a monitorar o tráfego de rede com o nload, execute o comando:

nload

Por padrão, o nload mostrará informações de uso de rede para todas as interfaces de rede disponíveis. Para monitorar uma interface específica, use a opção -d seguida do nome da interface:

nload -d eth0

Para alterar o intervalo de atualização, use a opção -t seguida do intervalo desejado em milissegundos:

nload -t 1000

Este comando definirá o intervalo de atualização para 1000 milissegundos (1 segundo).

Cenários da Vida Real

1. Solução de problemas de rede: Ao experimentar desempenho de rede lento ou problemas de conectividade, o nload pode ajudar a identificar se o problema está relacionado ao alto uso de banda larga ou congestionamento de rede. Ao monitorar o tráfego em tempo real, você pode determinar se há picos incomuns ou períodos de alto uso que podem estar causando o problema.

2. Planejamento de capacidade: O nload pode ser usado para coletar dados de uso de rede ao longo do tempo, o que pode ajudar no planejamento de capacidade. Ao analisar o uso médio e de pico, você pode determinar se sua infraestrutura de rede atual é suficiente para lidar com a carga ou se são necessárias atualizações para acomodar o crescimento futuro.

3. Detecção de anomalias: Ao monitorar regularmente o tráfego de rede com o nload, você pode estabelecer uma linha de base para o comportamento normal da rede. Se você notar mudanças repentinas ou padrões incomuns no tráfego, isso pode indicar uma possível violação de segurança, como um ataque de negação de serviço ou tentativas de acesso não autorizado.

Limitações

Embora o nload seja uma ferramenta útil para monitorar o uso geral de rede, ele não fornece informações detalhadas sobre o consumo de banda larga de rede por processos individuais ou IDs de processo (PIDs). Se você precisar analisar o uso de rede ao nível de processo, ferramentas como NetHogs ou iftop podem ser mais adequadas.

Comandos de Exemplo

Para exibir todas as conexões TCP ativas e o processo usando cada conexão:

netstat -atp

Isso pode produzir:

Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    
tcp        0      0 localhost:mysql         0.0.0.0:*               LISTEN      1234/mysqld         
tcp        0      0 0.0.0.0:http            0.0.0.0:*               LISTEN      5678/apache2        
tcp        0    316 192.168.1.5:ssh         203.0.113.10:12345      ESTABLISHED 9012/sshd: user

Para mostrar informações da tabela de roteamento:

netstat -r

Exemplo de saída:

Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
default         192.168.1.1     0.0.0.0         UG        0 0          0 eth0
192.168.1.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U         0 0          0 eth0

Para exibir estatísticas de interface de rede:

netstat -i

Exemplo de saída:

Kernel Interface table
Iface      MTU    RX-OK RX-ERR RX-DRP RX-OVR    TX-OK TX-ERR TX-DRP TX-OVR Flg
eth0      1500 12345678      0      1      2  8765432      0      0      0 BMRU
lo       65536  1234567      0      0      0  1234567      0      0      0 LRU

Ao combinar essas opções, você pode usar o netstat para coletar dados sobre o uso de rede e diagnosticar problemas.

Aplicações do Mundo Real

Considere um servidor web que apresenta timeouts intermitentes quando os clientes se conectam. Você poderia usar o netstat para:

1. Verificar se o processo do servidor web está escutando na porta correta:

   netstat -anlp | grep :80
   

   Se você vir uma linha como tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 1234/apache2, o servidor web está escutando na porta 80.

2. Procurar por muitas conexões no estado TIME_WAIT, o que pode significar um balanceador de carga mal configurado ou clientes se desconectando incorretamente:

   netstat -an | grep TIME_WAIT | wc -l
   

   Se este número for muito alto (por exemplo, milhares), isso sugere que as conexões não estão fechando adequadamente.

3. Monitorar a taxa de novas conexões para ver se o servidor está sobrecarregado:

   netstat -an | grep SYN_RECV | wc -l
   

   Muitas conexões no estado SYN_RECV podem significar que o servidor está recebendo solicitações de conexão mais rápido do que consegue processá-las.

Embora o netstat forneça dados detalhados, ele mostra apenas um instantâneo do estado atual da rede. Para monitoramento contínuo, você precisaria executar o netstat periodicamente ou usar uma ferramenta que se baseia no netstat, como netdata.

Além disso, embora o netstat possa mostrar nomes de processos e PIDs usando a opção -p, ferramentas como nethogs e iftop são melhores para monitorar o uso de banda larga por processo ou conexão ao longo do tempo.

O netstat é uma ferramenta importante para qualquer administrador de sistema ou desenvolvedor Linux que precisa entender e depurar o comportamento da rede. Sua capacidade de mostrar dados detalhados de conexão, tabelas de roteamento e estatísticas de interface o torna valioso para solução de problemas. Ao saber como usar o netstat, você pode encontrar rapidamente fontes de problemas de rede e manter seus sistemas funcionando sem problemas.

Recursos do iftop

1. Monitoramento em tempo real: O iftop atualiza as informações a cada 2, 10 ou 40 segundos, fornecendo uma visão quase em tempo real do tráfego de rede.
2. Uso de banda larga por conexão: O iftop mostra o uso de banda larga de cada conexão, ajudando você a encontrar quais conexões usam mais banda larga.
3. Resolução de hosts: Por padrão, o iftop resolve endereços IP para nomes de host, facilitando a identificação dos hosts em cada conexão.
4. Opções de exibição: Você pode alterar a exibição do iftop classificando conexões por uso de banda larga, alterando o modo de exibição e definindo o intervalo de atualização da tela.
5. Filtragem: O iftop permite filtrar as conexões por host de origem ou destino, rede ou porta.

Exemplos

Exemplo 1: Monitorando uma Interface

Para monitorar o uso de banda larga em uma interface, como eth0, execute:

sudo iftop -i eth0

Este comando mostrará o uso de banda larga em tempo real para cada conexão na interface eth0.

Exemplo 2: Encontrando Conexões de Alta Banda Larga

Para encontrar quais conexões usam mais banda larga:

1. Execute o iftop: sudo iftop
2. Pressione s para classificar as conexões por uso de banda larga, com o maior uso no topo.
3. Observe as conexões no topo da lista para ver quais hosts estão envolvidos e quanta banda larga eles usam.

Por exemplo, se você vir uma conexão entre seu servidor web e um cliente usando muita banda larga, isso pode significar que o cliente está baixando um arquivo grande ou pode haver um problema com o aplicativo causando transferência de dados excessiva.

Exemplo 3: Usando iftop com netstat

Para encontrar os processos causando alto uso de banda larga:

1. Execute o iftop e encontre as conexões de alta banda larga conforme mostrado no Exemplo 2.
2. Anote os endereços IP e portas de origem e destino para as conexões que você deseja verificar.
3. Em outro terminal, execute sudo netstat -anp | grep <ip>:<port>, substituindo <ip> e <port> pelos valores da etapa 2.
4. A saída mostrará o ID do processo (PID) e o nome responsável pela conexão.

Por exemplo, se você descobrir que uma conexão entre seu servidor e um host remoto está usando muita banda larga, você pode usar o netstat para encontrar qual processo em seu servidor é responsável. Isso pode ajudá-lo a ver se o uso de banda larga é normal (por exemplo, um processo de backup ou uma grande transferência de arquivo) ou se aponta para um problema (por exemplo, malware ou um aplicativo mal configurado).

Saída do iftop

                   1.2Mb            2.4Mb            3.6Mb            4.8Mb       6.0Mb
└─────────────────┴───────────────┴───────────────┴───────────────┴───────────────
localhost                                        => example.com                      1.08Mb  1.08Mb  1.08Mb
                                                 <=                                  2.55Mb  2.55Mb  2.55Mb
localhost                                        => example.org                        0Kb   676Kb   442Kb
                                                 <=                                   68Kb   102Kb    68Kb

Nesta saída, o iftop mostra o uso de banda larga para cada conexão, com o host de origem à esquerda e o host de destino à direita. As setas mostram a direção do tráfego, e as três colunas à direita mostram o uso médio de banda larga nos últimos 2, 10 e 40 segundos.

Entendendo a Saída do iftop

A tabela acima mostra como entender a saída do iftop. Para cada conexão, você pode ver os hosts de origem e destino, bem como o uso médio de banda larga de saída e entrada nos últimos 2, 10 e 40 segundos. Essas informações podem ajudá-lo a encontrar quais conexões usam mais banda larga e em qual direção o tráfego está indo.

Limitações

Embora o iftop seja útil para monitorar o uso de banda larga de rede por conexão, ele tem algumas limitações:

1. Requer privilégios de root: O iftop requer privilégios de root para escutar o tráfego de rede, o que pode não ser ideal em todos os ambientes.
2. Não mostra informações ao nível de processo: Ao contrário de ferramentas como NetHogs, o iftop não mostra diretamente quais processos são responsáveis pelo tráfego de rede. No entanto, você pode usar o iftop com outras ferramentas como o netstat para obter essas informações, conforme mostrado no Exemplo 3.
3. Opções limitadas de filtragem: Embora o iftop permita filtrar por host, rede e porta, ele não oferece opções de filtragem mais avançadas, como filtrar por protocolo ou tamanho de pacote.

Instalando o speedometer

Para instalar o speedometer em distribuições baseadas em Debian, use o apt:

sudo apt install speedometer

Em distribuições baseadas em Red Hat, o speedometer está disponível no repositório EPEL:

sudo yum install epel-release
sudo yum install speedometer

Usando o speedometer

Para começar a monitorar o tráfego de rede com o speedometer, use o comando:

speedometer -r eth0 -t eth0

Este comando exibirá dois gráficos: um para tráfego de entrada (-r) e um para tráfego de saída (-t) na interface eth0.

Personalizando a Exibição

O speedometer permite que você personalize a exibição de várias maneiras:

Por exemplo, para exibir o tráfego de entrada e saída em eth0 com um intervalo de 2 segundos e uma escala fixa de 10 Mbps:

speedometer -r eth0 -t eth0 -i 2 -s 10M

Exibindo Múltiplas Interfaces

Uma das vantagens do speedometer sobre o nload é a capacidade de exibir múltiplos gráficos lado a lado para diferentes interfaces. Para monitorar o tráfego em múltiplas interfaces simultaneamente, especifique cada interface com sua própria opção -r ou -t:

speedometer -r eth0 -t eth0 -r wlan0 -t wlan0

Este comando exibirá quatro gráficos: tráfego de entrada e saída para eth0 e wlan0.

Exemplos da Vida Real

Monitorando um Servidor Web

Suponha que você tenha um servidor web com duas interfaces de rede: eth0 para tráfego de entrada e eth1 para tráfego de saída. Para monitorar o uso de banda larga em ambas as interfaces, você pode usar o seguinte comando:

speedometer -r eth0 -t eth1 -i 5 -s 100M

Isso exibirá dois gráficos, um para tráfego de entrada em eth0 e um para tráfego de saída em eth1, atualizados a cada 5 segundos com uma escala fixa de 100 Mbps. Esta configuração permite que você veja rapidamente se o servidor está atingindo seus limites de banda larga e tomar medidas, se necessário.

Comparando Interfaces Com Fio e Sem Fio

Se você tiver um laptop com interfaces com fio (eth0) e sem fio (wlan0), você pode usar o speedometer para comparar seu desempenho:

speedometer -r eth0 -t eth0 -r wlan0 -t wlan0 -i 2 -s auto

Este comando exibirá quatro gráficos, mostrando o tráfego de entrada e saída para ambas as interfaces, atualizados a cada 2 segundos com escala automática. Ao comparar os gráficos, você pode ver qual interface é mais rápida e mais estável, ajudando você a decidir qual usar para tarefas que requerem muita banda larga.

Casos de Uso

1. Monitorando banda larga do servidor: Ao executar o speedometer em um servidor Linux, você pode ver rapidamente o uso atual da rede e identificar se alguma interface está se aproximando de seus limites. Isso pode ajudá-lo a tomar decisões sobre atualização da infraestrutura de rede ou otimização de aplicativos.

2. Solução de problemas de rede: Se os usuários estão relatando desempenho de rede lento, executar o speedometer pode ajudá-lo a ver se alguma interface está saturada com tráfego. Você pode então investigar mais para encontrar a causa do alto uso (por exemplo, um trabalho de backup, um aplicativo com mau funcionamento ou uma violação de segurança).

3. Comparando desempenho de interfaces: Ao exibir gráficos para múltiplas interfaces de rede lado a lado, o speedometer facilita a comparação de seu desempenho relativo. Isso pode ser útil ao balancear a carga de tráfego em múltiplos links ou ao diagnosticar problemas com uma interface específica.

Embora o speedometer forneça uma exibição mais personalizável do que o nload, ele ainda carece de alguns recursos encontrados em outras ferramentas. Como o nload, o speedometer não divide o tráfego por conexão ou processo, portanto, é menos útil para encontrar fontes específicas de atividade de rede. Ferramentas como iftop e nethogs são mais adequadas para esses casos de uso.

Cenários da Vida Real

1. Identificando os maiores usuários: Ao usar o NetFlow para monitorar fluxos de tráfego, administradores podem identificar os maiores usuários da rede - os hosts, aplicativos ou usuários usando mais banda larga. Essas informações podem ajudar no planejamento de capacidade, correção de problemas de desempenho e aplicação de políticas de uso de rede.

   Por exemplo, um administrador em uma universidade nota que a rede está lenta durante horários de pico. Ao analisar os dados do NetFlow, eles descobrem que um pequeno grupo de estudantes está usando uma grande quantidade de banda larga transmitindo vídeo em alta definição. O administrador pode então trabalhar com os estudantes para encontrar outras soluções, como usar um servidor de mídia local ou limitar a qualidade do vídeo durante horários de pico.

2. Detectando ataques DDoS: O NetFlow pode ajudar a detectar ataques de negação de serviço distribuído (DDoS) identificando picos incomuns de tráfego de várias fontes. Ao definir limites e alertas em um analisador NetFlow, administradores podem responder rapidamente a ataques e tomar medidas para diminuir seu impacto.

   Por exemplo, uma empresa tem um aumento repentino de tráfego que sobrecarrega seus servidores web. Ao analisar os dados do NetFlow, a equipe de segurança identifica um grande número de fluxos de entrada de uma variedade de endereços IP, indicando um ataque DDoS. Eles rapidamente implementam regras de filtragem de tráfego para bloquear os fluxos maliciosos e restaurar a operação normal.

3. Otimizando o desempenho de aplicativos: O NetFlow pode fornecer insights sobre padrões de tráfego de aplicativos, ajudando administradores a entender como a banda larga está sendo usada por diferentes aplicativos. Essas informações podem ser usadas para priorizar aplicativos críticos, ajustar configurações de Qualidade de Serviço (QoS) e garantir que os aplicativos tenham banda larga suficiente para funcionar bem.

   Por exemplo, um call center depende de um sistema de Voz sobre IP (VoIP) para atender chamadas de clientes. Ao monitorar os dados do NetFlow, a equipe de TI nota que o tráfego VoIP está competindo com tráfego menos crítico, resultando em baixa qualidade de chamada. Eles usam essas informações para ajustar as configurações de QoS, priorizando o tráfego VoIP sobre outros tipos de tráfego para garantir uma melhor experiência do usuário.

4. Planejamento de capacidade: Ao analisar os dados do NetFlow ao longo do tempo, administradores podem identificar tendências no uso de rede e planejar futuras necessidades de capacidade. Por exemplo, se o tráfego para um aplicativo ou servidor específico está crescendo consistentemente, pode ser necessária banda larga adicional ou recursos de hardware para evitar gargalos de desempenho.

   Por exemplo, uma empresa de e-commerce monitora seu tráfego de rede usando o NetFlow e nota um aumento constante no tráfego para seus servidores web ao longo de vários meses. Ao extrapolar essa tendência, eles podem estimar quando precisarão adicionar mais capacidade de servidor para lidar com a carga aumentada e fazer o orçamento adequadamente.