Linuxでポートが開いているかどうかを効率的にテストする
1. 概要
このチュートリアルでは、Linuxで接続用にネットワークポートが開いているかどうかを確認する方法を見ていきます。 この目的に使用できるBashユーティリティのいくつかを詳しく見ていきます。時間効率の良いソリューションを実現するために提供されたメソッドのパフォーマンスのベンチマークも行います。
2. netstatコマンドの使用
Linuxのnetstatコマンドラインユーティリティは、多くのネットワークプロトコルおよびインターフェイスの net work statisticsを出力します。 これを使用して、ネットワークソケットを調査し、Linuxのネットワークポートのステータスをテストできます。 まず、netstatコマンドのデフォルト出力を確認しましょう。
$ netstat | head
Active Internet connections (w/o servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State
tcp 0 0 localhost:34702 localhost:8684 ESTABLISHED
tcp 0 0 localhost:5747 localhost:55488 ESTABLISHED
tcp 0 0 localhost:5161 localhost:44858 ESTABLISHED
tcp 0 0 localhost:8580 localhost:42432 ESTABLISHED
tcp 0 0 localhost:54090 localhost:3852 ESTABLISHED
tcp 0 0 localhost:8186 localhost:52896 ESTABLISHED
tcp 0 0 localhost:7367 localhost:43282 ESTABLISHED
tcp 0 0 localhost:4441 localhost:35762 ESTABLISHED
$この出力では、「ローカルアドレス」および「外部アドレス」列の下に、ポート番号がコロン「：」の後に表示されます。 ネットワークアドレスの状態（IPとポートの組み合わせ）は、「状態」列に一覧表示されます。
特定のポートのステータスを確認するようにコマンドを変更してみましょう。
$ netstat -nap | grep ":8001"
(Not all processes could be identified, non-owned process info
will not be shown, you would have to be root to see it all.)
tcp 0 0 0.0.0.0:8001 0.0.0.0:* LISTEN 19135/nc
tcp 0 0 127.0.0.1:8001 127.0.0.1:55368 ESTABLISHED 19135/nc
tcp 0 0 127.0.0.1:55368 127.0.0.1:8001 ESTABLISHED 19138/nc
ここでは、 grep コマンドを使用して、ポート「8001」のステータスを確認しています。
-n オプションを使用して、ホスト名を判別しようとするのではなく、数値アドレスを強制的に出力していることに注意してください。 – a オプションを使用すると、すべてのリスニングソケットと非リスニングソケットを印刷できます。 -p オプションは、このソケットが属するプロセスのPIDを出力するために使用されます。
ポートがLISTENモードの場合、接続のために開いています。 したがって、LISTENに対してgrepを使用しましょう。 また、timeコマンドを使用してコマンドの実行時間を確認します。
$ time (netstat -nap | grep ":8001" | grep LISTEN)
(Not all processes could be identified, non-owned process info
will not be shown, you would have to be root to see it all.)
tcp 0 0 0.0.0.0:8001 0.0.0.0:* LISTEN 19135/nc
real 0m0.471s
user 0m0.199s
sys 0m0.302s上記のコマンドを使用してポートのステータスを確認するには、約0.5秒（0.471秒）かかりました。 コマンドオプションを少し調整して、実行時間を再評価してみましょう。
$ time (netstat -nl | grep ":8001")
tcp 0 0 0.0.0.0:8001 0.0.0.0:* LISTEN
real 0m0.072s
user 0m0.039s
sys 0m0.041s
$すごい！ 実行時間を0.471秒から0.072秒に短縮することができます。
また、対応するプロセスの PID を取得することはここではあまり価値がないため、コマンドから-pオプションを削除しました。
ネガティブなテストケースも検証しましょう。
$ time (netstat -ne | grep ":10001" ; echo $?)
1
real 0m0.088s
user 0m0.079s
sys 0m0.022s
$ここで、予想どおり、 netstat は出力を提供せず、ポート 10001 は接続用に開いていないため、 $？もゼロ以外の値を保持します。 。
3. ss Commandの使用
ss は、ソケット統計をダンプするためのLinuxユーティリティです。 デフォルトの出力を見てみましょう。
$ ss | head -10
Netid State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
tcp ESTAB 0 0 127.0.0.1:34702 127.0.0.1:8684
tcp ESTAB 0 0 127.0.0.1:5747 127.0.0.1:55488
tcp ESTAB 0 0 127.0.0.1:5161 127.0.0.1:44858
tcp ESTAB 0 0 127.0.0.1:8580 127.0.0.1:42432
tcp ESTAB 0 0 127.0.0.1:54090 127.0.0.1:3852
tcp ESTAB 0 0 127.0.0.1:8186 127.0.0.1:52896
tcp ESTAB 0 0 127.0.0.1:7367 127.0.0.1:43282
tcp ESTAB 0 0 127.0.0.1:4441 127.0.0.1:35762
tcp ESTAB 0 0 127.0.0.1:7024 127.0.0.1:57206
ユーティリティの出力は、netstatの出力と同様であることに注意してください。 興味深いことに、このユーティリティの引数オプションもnetstatコマンドに似ています。 -lオプションを使用して出力を確認し、LISTENモードのソケットのみを一覧表示してみましょう。
$ time (ss -nl | grep ":8001")
tcp LISTEN 0 1 0.0.0.0:8001 0.0.0.0:*
real 0m0.029s
user 0m0.039s
sys 0m0.000sこのユーティリティは、
4. lsofコマンドの使用
lsofユーティリティを-iオプションとともに使用して、ポートが接続用に開いているかどうかを確認することもできます。
$ lsof -i:8001
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
nc 19135 shubh 3u IPv4 326527 0t0 TCP *:8001 (LISTEN)
nc 19135 shubh 4u IPv4 326528 0t0 TCP localhost:8001->localhost:55368 (ESTABLISHED)
nc 19138 shubh 3u IPv4 326555 0t0 TCP localhost:55368->localhost:8001 (ESTABLISHED)
$LISTEN モードのみに関心があるので、コマンドにgrepフィルターを追加しましょう。
$ time (lsof -i:8001 | grep "LISTEN")
nc 19135 shubh 3u IPv4 326527 0t0 TCP *:8001 (LISTEN)
real 0m0.625s
user 0m0.133s
sys 0m0.492s
$特に、netstatまたはssユーティリティよりも関連情報の表示に時間がかかります。 ここでは、grepコマンドを使用して出力を明示的にフィルタリングしました。 また、組み込みのフラグ -iTCP -sTCP：LISTENを使用して、ネットワークファイルをLISTENモードで一覧表示してみましょう。
$ time (lsof -iTCP:8001 -sTCP:LISTEN)
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
nc 19135 shubh 3u IPv4 326527 0t0 TCP *:8001 (LISTEN)
real 0m0.496s
user 0m0.090s
sys 0m0.407s実行時間を短縮することはできましたが、netstatおよびssユーティリティと比較するとかなり長い時間です。
5. 結論
この記事では、Linuxで接続用にポートが開いているかどうかをテストする方法について説明しました。
netstatツールを使用してソリューションについて説明することから始めました。 さらに、時間効率の高いソリューションを実現するために、さまざまなnetstatオプションについても検討しました。 次に、ssコマンドを使用してソリューションを確認しました。
最後に、lsofコマンドを使用してポートの状態をテストする手法を紹介しました。 ベンチマークから、ssユーティリティを最適なオプションとともに使用することがLinuxのポート状態をテストする効率的な方法であると結論付けることができます。
