傳統 ifconfig、netstat、vnstat 依賴 libpcap 或輪詢 /proc/net/dev，在 10Gbps+ 高速介面上採樣頻率不足、CPU 佔用高。直接讀取 /sys/class/net/<iface>/statistics/ 由核心即時更新的計數器，可實現極低開銷的高頻採樣，支援 Gbps/Tbps 級流量統計。

核心統計檔案

/sys/class/net/eth0/statistics/
├── rx_bytes        # 接收位元組
├── tx_bytes        # 傳送位元組
├── rx_packets      # 接收封包數
├── tx_packets      # 傳送封包數
├── rx_errors       # 接收錯誤
├── tx_errors       # 傳送錯誤
├── rx_dropped      # 接收丟包
├── tx_dropped      # 傳送丟包
├── rx_fifo_errors  # FIFO 溢位
├── tx_fifo_errors
├── rx_crc_errors
├── rx_frame_errors
├── multicast       # 多播接收
└── collisions      # 碰撞（半雙工）

腳本一：每秒封包率 (PPS)

#!/bin/bash
# pps_monitor.sh 
INTERVAL=1
IF=${1:?Usage: $0 }

while true; do
  R1=$(cat /sys/class/net/$IF/statistics/rx_packets)
  T1=$(cat /sys/class/net/$IF/statistics/tx_packets)
  sleep $INTERVAL
  R2=$(cat /sys/class/net/$IF/statistics/rx_packets)
  T2=$(cat /sys/class/net/$IF/statistics/tx_packets)
  echo "TX $IF: $((T2-T1)) pkts/s  RX $IF: $((R2-R1)) pkts/s"
done

腳本二：頻寬利用率

#!/bin/bash
# bw_monitor.sh  [interval]
INTERVAL=${2:-1}
IF=${1:?Usage: $0  [interval]}

while true; do
  R1=$(cat /sys/class/net/$IF/statistics/rx_bytes)
  T1=$(cat /sys/class/net/$IF/statistics/tx_bytes)
  sleep $INTERVAL
  R2=$(cat /sys/class/net/$IF/statistics/rx_bytes)
  T2=$(cat /sys/class/net/$IF/statistics/tx_bytes)
  RX_KB=$(( (R2-R1) / 1024 / INTERVAL ))
  TX_KB=$(( (T2-T1) / 1024 / INTERVAL ))
  printf "TX %s: %d KB/s  RX %s: %d KB/s\n" $IF $TX_KB $IF $RX_KB
done

進階增強版（支援多介面、JSON 輸出、Prometheus 推送）

#!/bin/bash
# netstat_exporter.sh - 兼容 Prometheus text 格式
IFACES=("eth0" "eth1" "bond0")
INTERVAL=5

while true; do
  for IF in "${IFACES[@]}"; do
    RX_B=$(cat /sys/class/net/$IF/statistics/rx_bytes 2>/dev/null || echo 0)
    TX_B=$(cat /sys/class/net/$IF/statistics/tx_bytes 2>/dev/null || echo 0)
    RX_P=$(cat /sys/class/net/$IF/statistics/rx_packets 2>/dev/null || echo 0)
    TX_P=$(cat /sys/class/net/$IF/statistics/tx_packets 2>/dev/null || echo 0)
    echo "node_network_receive_bytes_total{device=\"$IF\"} $RX_B"
    echo "node_network_transmit_bytes_total{device=\"$IF\"} $TX_B"
    echo "node_network_receive_packets_total{device=\"$IF\"} $RX_P"
    echo "node_network_transmit_packets_total{device=\"$IF\"} $TX_P"
  done
  sleep $INTERVAL
done

優勢對比

方法	開銷	最高採樣率	適用速率	依賴
/sys/class/net 讀取	極低（純記憶體讀取）	1ms+（受限 shell sleep）	10Gbps~Tbps	無
/proc/net/dev	低	~10ms	1Gbps	無
libpcap (tcpdump)	高（複製封包）	封包級	深度分析	libpcap
eBPF (bcc/bpftrace)	極低	事件驅動	全速率	Kernel 4.1+

生產部署建議

• 使用 sleep 0.1 達 10Hz 採樣（需 bash 4.2+ 支援小數睡眠）。
• 寫入 systemd service，標準輸出導向 journald 或推送至 VictoriaMetrics/InfluxDB。
• 搭配 ethtool -S 獲取驅動級計數器（queue 級流量、錯誤細分）。
• 容器環境掛載 /sys/class/net:/sys/class/net:ro 讓容器監控宿主介面。

直接讀取 sysfs 統計介面，是構建高效能網路可觀測體系的基石，無需重磅代理即可實現生產級流量監控。