Scapy 性能低下

Question

我正在创建一个脚本，将来自 Tap0 的所有流量发送到 Eth0，并将来自 Eth0 的所有流量发送到 Tap0。在网上找到了很多例子后，我设法让它发挥作用。我遇到的问题是性能非常低。

在不使用脚本的情况下在 2 个虚拟机之间执行 Ping 操作所需时间不到 1 毫秒。使用脚本大约需要 15 毫秒。

当我使用 scp 将 10 MB 文件从虚拟机发送到另一个虚拟机时，平均。没有脚本时传输速率为 12 Mbps。使用该脚本，速度可降至不到 1 Mbps。

我知道Python实际上并不是处理网络流量最快的语言，但它有那么慢吗？

有没有办法优化这段代码？

我的虚拟机是 Ubuntu 10.04 32 位。

这是代码：

import os,sys,getopt,struct,re,string,logging

from socket import *
from fcntl  import ioctl
from select import select

from scapy.all import *

TUNSETIFF = 0x400454ca
IFF_TAP   = 0x0002
TUNMODE   = IFF_TAP

ETH_IFACE  = "eth0"
TAP_IFACE = "tap0"

conf.iface = ETH_IFACE

# Here we capture frames on ETH0
s = conf.L2listen(iface = ETH_IFACE)

# Open /dev/net/tun in TAP (ether) mode (create TAP0)
f = os.open("/dev/net/tun", os.O_RDWR)
ifs = ioctl(f, TUNSETIFF, struct.pack("16sH", "tap%d", TUNMODE))


# Speed optimization so Scapy does not have to parse payloads
Ether.payload_guess=[]

os.system("ifconfig eth0 0.0.0.0")
os.system("ifconfig tap0 192.168.40.107")
os.system("ifconfig tap0 down")
os.system("ifconfig tap0 hw ether 00:0c:29:7a:52:c4")
os.system("ifconfig tap0 up")

eth_hwaddr = get_if_hwaddr('eth0')

while 1:
 r = select([f,s],[],[])[0] #Monitor f(TAP0) and s(ETH0) at the same time to see if a frame came in.

 #Frames from TAP0
 if f in r:  #If TAP0 received a frame
  # tuntap frame max. size is 1522 (ethernet, see RFC3580) + 4
  tap_frame = os.read(f,1526)
  tap_rcvd_frame = Ether(tap_frame[4:]) 
  sendp(tap_rcvd_frame,verbose=0) #Send frame to ETH0

 #Frames from ETH0
 if s in r: #If ETH0 received a frame   
  eth_frame = s.recv(1522)
  if eth_frame.src != eth_hwaddr:           
   # Add Tun/Tap header to frame, convert to string and send. "\x00\x00\x00\x00" is a requirement when writing to tap interfaces. It is an identifier for the Kernel.
   eth_sent_frame = "\x00\x00\x00\x00" + str(eth_frame)     
   os.write(f, eth_sent_frame) #Send frame to TAP0

Answer 1

老实说，我对它的表现感到惊讶。如果您能做得比现在更好，我会感到惊讶。

请记住数据包穿过用户域桥所必须遵循的路径：

通过 NIC 驱动程序进入一个接口，进入内核，然后它必须等待上下文切换到用户态，在用户态中它必须先获取 scapy 协议抽象，然后才能由您的代码进行评估。接下来，您的代码发送回 scapy 协议抽象（可能在 python 用户空间中重新组装数据包），写入套接字，等待上下文切换回内核空间，写入 NIC 驱动程序，最后发送出去界面...

现在，当您 ping 该链接时，您将测量两次完成整个过程所需的时间 - 一次去，一次返回。

考虑到你的上下文从内核到用户态切换了 4 次（每个方向 2 次）并且你能够在 0.015 秒内完成 - 这非常好。