Pythonでリモートホストのリアルタイムデータを監視する方法

1 プログラム説明文書

1.1 サーバー

このプログラムは、TCP プロトコルに基づいたサーバー プログラムであり、クライアントから送信された命令を受け取り、対応する処理を実行します。結果はクライアントに返されます。プログラムはローカルホスト (このマシン) のポート 8888 で実行されます。

主な機能とコマンド:

• CPU 使用率の取得: コマンド "cpu"

• メモリ使用量の取得: コマンド "memory"

# #&bull ; ネットワーク帯域幅情報の取得: コマンド "network"

• 現在ログインしているユーザーの取得: コマンド "user"

• システム負荷の取得: コマンド "loadavg"

• 現在時刻の取得: コマンド "time"

• プロセス一覧の取得: コマンド "process"

• システム情報の取得: コマンド "system"

• ネットワーク接続リストを取得: コマンド "connection"

• GPU 使用状況を取得: コマンド "gpu"

• ディスク使用状況を取得: コマンド "disk"

命令が異なると、プログラムはデータの取得と処理に次のように異なるライブラリ関数を使用します:

• 命令「cpu」の場合、psutil ライブラリを使用して CPU 使用率を取得します。

• 命令「memory」については、psutil ライブラリを使用してメモリ使用量を取得します。

• コマンド「network」の場合、speedtest-cli ライブラリを使用してネットワーク帯域幅情報を取得します。

• 命令 "user" の場合、psutil ライブラリを使用して、現在ログインしているユーザーを取得します。

• 命令「loadavg」では、os ライブラリを使用してシステムの負荷状態を取得します。

• 命令「time」の場合、datetime ライブラリを使用して現在時刻を取得します。

• ディレクティブ「process」については、psutil ライブラリを使用してプロセスのリストを取得します。プログラムはメモリ使用量に従ってプロセスを並べ替え、上位 10 のプロセスのみを返します。

• 命令 "system" については、プラットフォーム ライブラリを使用してシステム情報を取得します。

• コマンド「connection」の場合、psutil ライブラリを使用してネットワーク接続リストを取得します。プログラムは接続をプロセス ID でソートし、最初の 10 個の接続のみを返します。

• 命令「gpu」については、nvidia-smi ツールを使用して GPU 使用率を取得します。

• コマンド「disk」の場合、psutil ライブラリを使用してディスク使用量を取得します。

各命令の処理結果は文字列としてクライアントに返されます。命令を処理する際、プログラムは受信したデータが空かどうかを判断します。空の場合は、クライアント ソケットを切断して閉じます。プログラム内の handle_client 関数は、単一のクライアントとの通信を担当するスレッド関数であり、クライアント接続ごとにスレッドが開始されます。

1.2 クライアント

このプログラムは、サーバーに接続してリクエストを送信し、サーバーの応答を待つことができる単純な TCP クライアントです。このプログラムは、Python のソケット モジュールを使用して TCP ソケットを作成し、connect メソッドを使用してサーバー アドレスに接続します。プログラムはループを通じてユーザーがリクエスト データ型を入力するのを継続的に待ち、リクエスト データ型を UTF-8 形式にエンコードし、sendall メソッドを使用してサーバーに送信します。次に、プログラムはサーバーの応答を待ち、応答データを UTF-8 形式にデコードして出力します。最後に、プログラムはクライアント ソケットを閉じます。

プログラムの主なプロセスは次のとおりです:

1. ソケット モジュールをインポートします。

2. TCP ソケット オブジェクトを作成します。

3. 指定されたサーバー アドレスに接続します。

4. ユーザーが要求されたデータ型を入力するのをループで待機します。

5. リクエストのデータ型を UTF-8 形式にエンコードしてサーバーに送信します。

6. サーバーが応答して応答データを受信するまで待ちます。

7. 応答データを UTF-8 形式にデコードし、出力します。

8. クライアントソケットを閉じます。

このプログラムは、特定のデータ型を提供するサーバーと通信するために使用できます。ユーザーは、さまざまなリクエスト データ タイプを入力して、さまざまなタイプのデータを取得できます。サーバーはリクエストの種類に基づいて適切なデータを返します。プログラムの動作はサーバーの可用性と応答速度に依存します。サーバーが応答しない場合、プログラムはサーバーが応答するかプログラムが中断されるまで待機します。

2 コード

サーバー

import os
import socket
import subprocess
import threading
from datetime import datetime
from sys import platform

import psutil
from speedtest import Speedtest

# 创建TCP套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 绑定IP和端口
server_address = ('localhost', 8888)
server_socket.bind(server_address)

# 监听连接请求
server_socket.listen(5)


def handle_client(client_socket, client_address):
    while True:
        # 接收客户端发送的数据
        data = client_socket.recv(1024)

        # 如果接收到空数据，则断开连接
        if not data:
            client_socket.close()
            print(f"Connection with {client_address} closed")
            break

        # 处理接收到的数据
        request = data.decode('utf-8')
        if request == 'cpu':
            # 使用psutil库获取CPU使用率
            cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1)
            response_data = f'CPU使用率：{cpu_percent}%'.encode('utf-8')
        elif request == 'memory':
            # 使用psutil库获取内存使用率
            memory_percent = psutil.virtual_memory().percent
            response_data = f'内存使用率：{memory_percent}%'.encode('utf-8')
        elif request == 'network':
            # 使用speedtest-cli库获取网络带宽信息
            st = Speedtest()
            download_speed = st.download()
            upload_speed = st.upload()
            response_data = f'下载速度：{download_speed / 1000000}Mbps，上传速度：{upload_speed / 1000000}Mbps'.encode('utf-8')
        elif request == 'user':
            # 使用psutil库获取当前登录用户
            username = psutil.users()[0].name
            response_data = f'当前登录用户：{username}'.encode('utf-8')
        elif request == 'loadavg':
            # 使用os库获取系统负载情况
            load_avg = os.getloadavg()
            response_data = f'系统负载情况：{load_avg}'.encode('utf-8')
        elif request == 'time':
            # 使用datetime库获取当前时间
            current_time = datetime.datetime.now()
            response_data = f'当前时间：{current_time}'.encode('utf-8')
        elif request == 'process':
            # 使用psutil库获取进程列表
            process_list = []
            for process in psutil.process_iter(['pid', 'name', 'memory_info']):
                try:
                    process_list.append((process.info['pid'], process.info['name'], process.info['memory_info'].rss))
                except (psutil.AccessDenied, psutil.NoSuchProcess):
                    pass
            process_list.sort(key=lambda x: x[2], reverse=True)
            response_data = ''
            for i, (pid, name, memory) in enumerate(process_list[:10]):
                response_data += f'{i + 1}. 进程名称：{name}，进程ID：{pid}，占用内存：{memory / 1024 / 1024:.2f}MB\n'
            response_data = response_data.encode('utf-8')
        elif request == 'system':
            # 使用platform库获取系统信息
            system_info = f'操作系统：{platform.system()} {platform.release()}\n处理器：{platform.processor()}\nPython版本：{platform.python_version()}'
            response_data = system_info.encode('utf-8')
        elif request == 'connection':
            # 使用psutil库获取网络连接列表
            conn_list = []
            for conn in psutil.net_connections():
                if conn.status == psutil.CONN_ESTABLISHED:
                    conn_list.append((conn.laddr.ip, conn.laddr.port, conn.raddr.ip, conn.raddr.port, conn.pid))
            conn_list.sort(key=lambda x: x[4])
            response_data = ''
            for i, (laddr_ip, laddr_port, raddr_ip, raddr_port, pid) in enumerate(conn_list[:10]):
                response_data += f'{i + 1}. 本地地址：{laddr_ip}:{laddr_port}，远程地址：{raddr_ip}:{raddr_port}，进程ID：{pid}\n'
            response_data = response_data.encode('utf-8')
        elif request == 'disk':
            # 使用psutil库获取磁盘使用情况
            disk_usage = psutil.disk_usage('/')
            disk_info = f'磁盘总容量：{disk_usage.total / 1024 / 1024 / 1024:.2f}GB，已用容量：{disk_usage.used / 1024 / 1024 / 1024:.2f}GB，可用容量：{disk_usage.free / 1024 / 1024 / 1024:.2f}GB'
            response_data = disk_info.encode('utf-8')
        elif request == 'load':
            # 使用psutil库获取系统负载
            load_avg = psutil.getloadavg()
            load_info = f'1分钟内平均负载：{load_avg[0]:.2f}，5分钟内平均负载：{load_avg[1]:.2f}，15分钟内平均负载：{load_avg[2]:.2f}'
            response_data = load_info.encode('utf-8')
        elif request == 'thread':
            # 使用psutil库获取进程线程数
            thread_info = f'当前进程线程数：{psutil.Process().num_threads()}'
            response_data = thread_info.encode('utf-8')
        else:
            response_data = b'Invalid request'

        # 发送响应数据
        client_socket.sendall(response_data)


# 接收多个客户端连接
while True:
    client_socket, client_address = server_socket.accept()
    print(f"New connection from {client_address}")
    # 创建新线程处理客户端连接
    client_thread = threading.Thread(target=handle_client, args=(client_socket, client_address))
    client_thread.start()

クライアント

import socket

# 创建TCP套接字
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接服务器
server_address = ('localhost', 8888)
client_socket.connect(server_address)

while True:
    # 发送请求数据给服务器
    request = input("请输入要请求的数据类型（cpu/memory/network/user/loadavg/time/process/system/connection/disk/load/thread）：")
    client_socket.sendall(request.encode('utf-8'))

    # 接收服务器响应数据
    response_data = client_socket.recv(1024)

    # 处理接收到的数据
    response = response_data.decode('utf-8')
    print(response)

# 关闭客户端套接字
client_socket.close()

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