Shell多进程获取未使用IP方法

1、需求

    查找192.168.0.*网段中所有未使用过的IP

2、实现

    我们知道查找未使用IP的方法可以使用ping命令完成。对于单个IP的判断，使用命令如下

$ ping -c 1 192.168.0.1
PING 192.168.0.1 (192.168.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.031 ms

--- 192.168.0.1 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.031/0.031/0.031/0.000 ms

  如果上述类似消息，则判断该IP是连通的即在使用中。如果没有，则可以判断未使用（这里不考虑对端服务器ping被禁用的情况）。如果只是查找一个IP，可以多试几个就知道了，但是这种效率太低，可以写个循环批量查找下。

#!/bin/bash

for i in $(seq 0 255);do
    ip="192.168.0.${i}"
    ping -c 1 ${ip} &>/dev/null
    [ $? -ne 0 ] && printf "${ip} can not reachable\n"
done

   这个例子实现了批量查找192.168.0.*网段内未使用过的IP。但是执行时候发现效率很低，可以自己执行看下运行效果。显然，这没有解决效率的问题。这时我们考虑使用多进程解决这个问题。看下面例子。

#!/bin/bash

MAX_THREAD_NUM=50

for i in $(seq 0 255);do
    ip="192.168.0.${i}"
    (
      ping -c 1 ${ip} &>/dev/null
      [ $? -ne 0 ] && printf "${ip} can not reachable\n"
      )&
    num_ping=`ps -ef | grep "ping" | grep -v grep | wc -l`
    while [ "${num_ping}" -gt "${MAX_THREAD_NUM}" ];do
      sleep 1
      num_ping=`ps -ef | grep "ping" | grep -v grep | wc -l`
    done
done
wait

    执行发现效率数倍提升。上述的例子是利用&将进程放到后台执行，并且通过循环判断当前ping命令执行的进程数来控制进程数量。这里MAX_THREAD_NUM设置的为50，考虑ping不太消耗资源可以还可以调整更大。如果是消耗资源多的命令应该将MAX_THREAD_NUM调小。具体根据服务器性能和命令消耗资源情况调整。

  还有一种利用文件描述符、read的方法，我们一块写下看下，效果是一样的，例子如下

#!/bin/bash

temp_fifofile="/tmp/$$.fifo"
mkfifo ${temp_fifofile}
exec 5<>${temp_fifofile}
rm ${temp_fifofile}

MAX_THREAD_NUM=50
for ((i=0;i<${MAX_THREAD_NUM};i++));do
  echo
done >&5

for((i=0;i<=255;i++));do
  read -u5
  (
    ip="10.135.17.${i}"
    ping -c 1 ${ip} &>/dev/null
    [ $? -ne 0 ] && printf "${ip} can not reachable\n"
     echo >&5
   )& 
done
wait
exec 5>&-
exit 0

      如果是其他需要多进程执行的命令，可以修改一下。根据实际情况选择这两种方法之一实现。方法一相对更好理解。