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cstl編程輕松入門

發布時間:2022-11-22 19:12:52

① 使用java 測試網路連通性的幾種方法

概述在網路編程中,有時我們需要判斷兩台機器之間的連通性,或者說是一台機器到另一台機器的網路可達性。在系統層面的測試中,我們常常用 Ping 命令來做驗證。盡管 Java 提供了比較豐富的網路編程類庫(包括在應用層的基於 URL 的網路資源讀取,基於 TCP/IP 層的 Socket 編程,以及一些輔助的類庫),但是沒有直接提供類似 Ping 命令來測試網路連通性的方法。本文將介紹如何通過 Java 已有的 API,編程實現各種場景下兩台機器之間的網路可達性判斷。在下面的章節中,我們會使用 Java 網路編程的一些類庫 java.net.InetAddress 和 java.net.Socket,通過例子解釋如何模擬 Ping 命令。回頁首簡單判斷兩台機器的可達性一般情況下,我們僅僅需要判斷從一台機器是否可以訪問(Ping)到另一台機器,此時,可以簡單的使用 Java 類庫中 java.net.InetAddress 類來實現,這個類提供了兩個方法探測遠程機器是否可達 �0�2boolean isReachable(int�0�2timeout) //�0�2測試地址是否可達�0�2boolean isReachable(NetworkInterface�0�2netif, int�0�2ttl, int�0�2timeout) //�0�2測試地址是否可達. 簡單說來,上述方法就是通過遠端機器的 IP 地址構造 InetAddress 對象,然後調用其 isReachable 方法,測試調用機器和遠端機器的網路可達性。注意到遠端機器可能有多個 IP 地址,因而可能要迭代的測試所有的情況。清單1:簡單判斷兩台機器的可達性 void isAddressAvailable(String ip){ try{ InetAddress address = InetAddress.getByName(ip);//ping this IP if(address instanceof java.net.Inet4Address){ System.out.println(ip + " is ipv4 address"); }else if(address instanceof java.net.Inet6Address){ System.out.println(ip + " is ipv6 address"); }else{ System.out.println(ip + " is unrecongized"); } if(address.isReachable(5000)){ System.out.println("SUCCESS - ping " + IP + " with no interface specified"); }else{ System.out.println("FAILURE - ping " + IP + " with no interface specified"); } System.out.println("\n-------Trying different interfaces--------\n"); Enumeration<NetworkInterface> netInterfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces(); while(netInterfaces.hasMoreElements()) { NetworkInterface ni = netInterfaces.nextElement(); System.out.println( "Checking interface, DisplayName:" + ni.getDisplayName() + ", Name:" + ni.getName()); if(address.isReachable(ni, 0, 5000)){ System.out.println("SUCCESS - ping " + ip); }else{ System.out.println("FAILURE - ping " + ip); } Enumeration<InetAddress> ips = ni.getInetAddresses(); while(ips.hasMoreElements()) { System.out.println("IP: " + ips.nextElement().getHostAddress()); } System.out.println("-------------------------------------------"); } }catch(Exception e){ System.out.println("error occurs."); e.printStackTrace(); } } 程序輸出 --------------START-------------- 10.13.20.70 is ipv4 address SUCCESS - ping 10.13.20.70 with no interface specified -------Trying different interfaces-------- Checking interface, DisplayName:MS TCP Loopback interface, Name:lo FAILURE - ping 10.13.20.70 IP: 127.0.0.1 ------------------------------------------- Checking interface, DisplayName:Intel(R) Centrino(R) Advanced-N 6200 AGN - Teefer2 Miniport, Name:eth0 FAILURE - ping 10.13.20.70 IP: 9.123.231.40 ------------------------------------------- Checking interface, DisplayName:Intel(R) 82577LM Gigabit Network Connection - Teefer2 Miniport, Name:eth1 SUCCESS - ping 10.13.20.70 ------------------------------------------- Checking interface, DisplayName:WAN (PPP/SLIP) Interface, Name:ppp0 SUCCESS - ping 10.13.20.70 IP: 10.0.50.189 ------------------------------------------- --------------END-------------- 從上可以看出 isReachable 的用法,可以不指定任何介面來判斷遠端網路的可達性,但這不能區分出數據包是從那個網路介面發出去的 ( 如果本地有多個網路介面的話 );而高級版本的 isReachable 則可以指定從本地的哪個網路介面測試,這樣可以准確的知道遠端網路可以連通本地的哪個網路介面。但是,Java 本身沒有提供任何方法來判斷本地的哪個 IP 地址可以連通遠端網路,Java 網路編程介面也沒有提供方法來訪問 ICMP 協議數據包,因而通過 ICMP 的網路不可達數據包實現這一點也是不可能的 ( 當然可以用 JNI 來實現,但就和系統平台相關了 ), 此時可以考慮本文下一節提出的方法。回頁首指定本地和遠程網路地址,判斷兩台機器之間的可達性在某些情況下,我們可能要確定本地的哪個網路地址可以連通遠程網路,以便遠程網路可以回連到本地使用某些服務或發出某些通知。一個典型的應用場景是,本地啟動了文件傳輸服務 ( 如 FTP),需要將本地的某個 IP 地址發送到遠端機器,以便遠端機器可以通過該地址下載文件;或者遠端機器提供某些服務,在某些事件發生時通知注冊了獲取這些事件的機器 ( 常見於系統管理領域 ),因而在注冊時需要提供本地的某個可達 ( 從遠端 ) 地址。雖然我們可以用 InetAddress.isReachabl 方法判斷出本地的哪個網路介面可連通遠程玩過,但是由於單個網路介面是可以配置多個 IP 地址的,因而在此並不合適。我們可以使用 Socket 建立可能的 TCP 連接,進而判斷某個本地 IP 地址是否可達遠程網路。我們使用 java.net.Socket 類中的 connect 方法 void connect(SocketAddress�0�2endpoint, int�0�2timeout) �0�2//使用Socket連接伺服器,指定超時的時間 這種方法需要遠程的某個埠,該埠可以是任何基於 TCP 協議的開放服務的埠(如一般都會開放的 ECHO 服務埠 7, Linux 的 SSH 服務埠 22 等)。實際上,建立的 TCP 連接被協議棧放置在連接隊列,進而分發到真正處理數據的各個應用服務,由於 UDP 沒有連接的過程,因而基於 UDP 的服務(如 SNMP)無法在此方法中應用。具體過程是,枚舉本地的每個網路地址,建立本地 Socket,在某個埠上嘗試連接遠程地址,如果可以連接上,則說明該本地地址可達遠程網路。程序清單 2:指定本地地址和遠程地址,判斷兩台機器之間的可達性 void printReachableIP(InetAddress remoteAddr, int port){ String retIP = null; Enumeration<NetworkInterface> netInterfaces; try{ netInterfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces(); while(netInterfaces.hasMoreElements()) { NetworkInterface ni = netInterfaces.nextElement(); Enumeration<InetAddress> localAddrs = ni.getInetAddresses(); while(localAddrs.hasMoreElements()){ InetAddress localAddr = localAddrs.nextElement(); if(isReachable(localAddr, remoteAddr, port, 5000)){ retIP = localAddr.getHostAddress(); break; } } } } catch(SocketException e) { System.out.println( "Error occurred while listing all the local network addresses."); } if(retIP == null){ System.out.println("NULL reachable local IP is found!"); }else{ System.out.println("Reachable local IP is found, it is " + retIP); } } boolean isReachable(InetAddress localInetAddr, InetAddress remoteInetAddr, int port, int timeout) { booleanisReachable = false; Socket socket = null; try{ socket = newSocket(); // 埠號設置為 0 表示在本地挑選一個可用埠進行連接 SocketAddress localSocketAddr = new InetSocketAddress(localInetAddr, 0); socket.bind(localSocketAddr); InetSocketAddress endpointSocketAddr = new InetSocketAddress(remoteInetAddr, port); socket.connect(endpointSocketAddr, timeout); System.out.println("SUCCESS - connection established! Local: " + localInetAddr.getHostAddress() + " remote: " + remoteInetAddr.getHostAddress() + " port" + port); isReachable = true; } catch(IOException e) { System.out.println("FAILRE - CAN not connect! Local: " + localInetAddr.getHostAddress() + " remote: " + remoteInetAddr.getHostAddress() + " port" + port); } finally{ if(socket != null) { try{ socket.close(); } catch(IOException e) { System.out.println("Error occurred while closing socket.."); } } } return isReachable; } 運行結果 --------------START-------------- FAILRE - CAN not connect! Local: 127.0.0.1 remote: 10.8.1.50 port22 FAILRE - CAN not connect! Local: 9.123.231.40 remote: 10.8.1.50 port22 SUCCESS - connection established! Local: 10.0.50.189 remote: 10.8.1.50 port22 Reachable local IP is found, it is 10.0.50.189 --------------END-------------- 回頁首IPv4 和 IPv6 混合網路下編程當網路環境中存在 IPv4 和 IPv6,即機器既有 IPv4 地址,又有 IPv6 地址的時候,我們可以對程序進行一些優化,比如 由於IPv4 和 IPv6 地址之間是無法互相訪問的,因此僅需要判斷 IPv4 地址之間和 IPv6 地址之間的可達性。 對於IPv4 的換回地址可以不做判斷,對於 IPv6 的 Linklocal 地址也可以跳過測試 根據實際的需要,我們可以優先考慮選擇使用 IPv4 或者 IPv6,提高判斷的效率程序清單 3: 判斷本地地址和遠程地址是否同為 IPv4 或者 IPv6 // 判斷是 IPv4 還是 IPv6 if(!((localInetAddr instanceofInet4Address) && (remoteInetAddr instanceofInet4Address) || (localInetAddr instanceofInet6Address) && (remoteInetAddr instanceofInet6Address))){ // 本地和遠程不是同時是 IPv4 或者 IPv6,跳過這種情況,不作檢測 break; } 程序清單 4:跳過本地地址和 LinkLocal 地址 if( localAddr.isLoopbackAddress() || localAddr.isAnyLocalAddress() || localAddr.isLinkLocalAddress() ){ // 地址為本地環回地址,跳過 break; } 回頁首總結和展望本文列舉集中典型的場景,介紹了通過 Java 網路編程介面判斷機器之間可達性的幾種方式。在實際應用中,可以根據不同的需要選擇相應的方法稍加修改即可。對於更加特殊的需求,還可以考慮通過 JNI 的方法直接調用系統 API 來實現,能提供更加強大和靈活的功能,這里就不再贅述了。參考資料 學習 參考developerWorks 的文章 Java 應用程序的網路運行環境編程,獲取更多網路編程相關的信息。 如果要通過 JNI 進行網路編程,可以參考 developerWorks 上的文章 用JNI 進行 Java 編程,了解更多 JNI 相關的信息和例子。 參考Javadoc 獲取更多關於 Java 網路編程的 API 的信息。 developerWorks Java 技術專區:這里有數百篇關於 Java 編程各個方面的文章。 討論加入developerWorks 中文社區。查看開發人員推動的博客、論壇、組和維基,並與其他 developerWorks 用戶交流。 作者簡介吳校軍,IBM CSTL 軟體工程師,長期從事 IBM 系統管理相關軟體的開發,目前負責 Director6.1 Update Manager 的開發。劉冠群現為 IBM 上海系統科技開發中心(CSTL)的軟體工程師,有多年的 Java 和 C++ 編程經驗,對於操作系統,網路和編程語言的內部實現有強烈興趣。關閉[x]關於報告濫用的幫助報告濫用謝謝! 此內容已經標識給管理員注意。關閉[x]關於報告濫用的幫助報告濫用報告濫用提交失敗。 請稍後重試。關閉[x]developerWorks:登錄IBM ID:需要一個 IBM ID?忘記IBM ID?密碼:忘記密碼?更改您的密碼 保持登錄。單擊提交則表示您同意developerWorks 的條款和條件。 使用條款 當您初次登錄到 developerWorks 時,將會為您創建一份概要信息。您在developerWorks 概要信息中選擇公開的信息將公開顯示給其他人,但您可以隨時修改這些信息的顯示狀態。您的姓名(除非選擇隱藏)和昵稱將和您在 developerWorks 發布的內容一同顯示。所有提交的信息確保安全。關閉[x]請選擇您的昵稱:當您初次登錄到 developerWorks 時,將會為您創建一份概要信息,您需要指定一個昵稱。您的昵稱將和您在 developerWorks 發布的內容顯示在一起。昵稱長度在 3 至 31 個字元之間。 您的昵稱在 developerWorks 社區中必須是唯一的,並且出於隱私保護的原因,不能是您的電子郵件地址。昵稱:(長度在 3 至 31 個字元之間)單擊提交則表示您同意developerWorks 的條款和條件。 使用條款. 所有提交的信息確保安全。為本文評分評論回頁首

② 使用Java 測試網路連通性的幾種方法

概述在網路編程中,有時我們需要判斷兩台機器之間的連通性,或者說是一台機器到另一台機器的網路可達性。在系統層面的測試中,我們常常用 Ping 命令來做驗證。盡管 Java 提供了比較豐富的網路編程類庫(包括在應用層的基於 URL 的網路資源讀取,基於 TCP/IP 層的 Socket 編程,以及一些輔助的類庫),但是沒有直接提供類似 Ping 命令來測試網路連通性的方法。本文將介紹如何通過 Java 已有的 API,編程實現各種場景下兩台機器之間的網路可達性判斷。在下面的章節中,我們會使用 Java 網路編程的一些類庫 java.net.InetAddress 和 java.net.Socket,通過例子解釋如何模擬 Ping 命令。回頁首簡單判斷兩台機器的可達性一般情況下,我們僅僅需要判斷從一台機器是否可以訪問(Ping)到另一台機器,此時,可以簡單的使用 Java 類庫中 java.net.InetAddress 類來實現,這個類提供了兩個方法探測遠程機器是否可達 �0�2boolean isReachable(int�0�2timeout) //�0�2測試地址是否可達�0�2boolean isReachable(NetworkInterface�0�2netif, int�0�2ttl, int�0�2timeout) //�0�2測試地址是否可達. 簡單說來,上述方法就是通過遠端機器的 IP 地址構造 InetAddress 對象,然後調用其 isReachable 方法,測試調用機器和遠端機器的網路可達性。注意到遠端機器可能有多個 IP 地址,因而可能要迭代的測試所有的情況。清單1:簡單判斷兩台機器的可達性 void isAddressAvailable(String ip){ try{ InetAddress address = InetAddress.getByName(ip);//ping this IP if(address instanceof java.net.Inet4Address){ System.out.println(ip + " is ipv4 address"); }else if(address instanceof java.net.Inet6Address){ System.out.println(ip + " is ipv6 address"); }else{ System.out.println(ip + " is unrecongized"); } if(address.isReachable(5000)){ System.out.println("SUCCESS - ping " + IP + " with no interface specified"); }else{ System.out.println("FAILURE - ping " + IP + " with no interface specified"); } System.out.println("\n-------Trying different interfaces--------\n"); Enumeration netInterfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces(); while(netInterfaces.hasMoreElements()) { NetworkInterface ni = netInterfaces.nextElement(); System.out.println( "Checking interface, DisplayName:" + ni.getDisplayName() + ", Name:" + ni.getName()); if(address.isReachable(ni, 0, 5000)){ System.out.println("SUCCESS - ping " + ip); }else{ System.out.println("FAILURE - ping " + ip); } Enumeration ips = ni.getInetAddresses(); while(ips.hasMoreElements()) { System.out.println("IP: " + ips.nextElement().getHostAddress()); } System.out.println("-------------------------------------------"); } }catch(Exception e){ System.out.println("error occurs."); e.printStackTrace(); } } 程序輸出 --------------START-------------- 10.13.20.70 is ipv4 address SUCCESS - ping 10.13.20.70 with no interface specified -------Trying different interfaces-------- Checking interface, DisplayName:MS TCP Loopback interface, Name:lo FAILURE - ping 10.13.20.70 IP: 127.0.0.1 ------------------------------------------- Checking interface, DisplayName:Intel(R) Centrino(R) Advanced-N 6200 AGN - Teefer2 Miniport, Name:eth0 FAILURE - ping 10.13.20.70 IP: 9.123.231.40 ------------------------------------------- Checking interface, DisplayName:Intel(R) 82577LM Gigabit Network Connection - Teefer2 Miniport, Name:eth1 SUCCESS - ping 10.13.20.70 ------------------------------------------- Checking interface, DisplayName:WAN (PPP/SLIP) Interface, Name:ppp0 SUCCESS - ping 10.13.20.70 IP: 10.0.50.189 ------------------------------------------- --------------END-------------- 從上可以看出 isReachable 的用法,可以不指定任何介面來判斷遠端網路的可達性,但這不能區分出數據包是從那個網路介面發出去的 ( 如果本地有多個網路介面的話 );而高級版本的 isReachable 則可以指定從本地的哪個網路介面測試,這樣可以准確的知道遠端網路可以連通本地的哪個網路介面。但是,Java 本身沒有提供任何方法來判斷本地的哪個 IP 地址可以連通遠端網路,Java 網路編程介面也沒有提供方法來訪問 ICMP 協議數據包,因而通過 ICMP 的網路不可達數據包實現這一點也是不可能的 ( 當然可以用 JNI 來實現,但就和系統平台相關了 ), 此時可以考慮本文下一節提出的方法。回頁首指定本地和遠程網路地址,判斷兩台機器之間的可達性在某些情況下,我們可能要確定本地的哪個網路地址可以連通遠程網路,以便遠程網路可以回連到本地使用某些服務或發出某些通知。一個典型的應用場景是,本地啟動了文件傳輸服務 ( 如 FTP),需要將本地的某個 IP 地址發送到遠端機器,以便遠端機器可以通過該地址下載文件;或者遠端機器提供某些服務,在某些事件發生時通知注冊了獲取這些事件的機器 ( 常見於系統管理領域 ),因而在注冊時需要提供本地的某個可達 ( 從遠端 ) 地址。雖然我們可以用 InetAddress.isReachabl 方法判斷出本地的哪個網路介面可連通遠程玩過,但是由於單個網路介面是可以配置多個 IP 地址的,因而在此並不合適。我們可以使用 Socket 建立可能的 TCP 連接,進而判斷某個本地 IP 地址是否可達遠程網路。我們使用 java.net.Socket 類中的 connect 方法 void connect(SocketAddress�0�2endpoint, int�0�2timeout) �0�2//使用Socket連接伺服器,指定超時的時間 這種方法需要遠程的某個埠,該埠可以是任何基於 TCP 協議的開放服務的埠(如一般都會開放的 ECHO 服務埠 7, Linux 的 SSH 服務埠 22 等)。實際上,建立的 TCP 連接被協議棧放置在連接隊列,進而分發到真正處理數據的各個應用服務,由於 UDP 沒有連接的過程,因而基於 UDP 的服務(如 SNMP)無法在此方法中應用。具體過程是,枚舉本地的每個網路地址,建立本地 Socket,在某個埠上嘗試連接遠程地址,如果可以連接上,則說明該本地地址可達遠程網路。程序清單 2:指定本地地址和遠程地址,判斷兩台機器之間的可達性 void printReachableIP(InetAddress remoteAddr, int port){ String retIP = null; Enumeration netInterfaces; try{ netInterfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces(); while(netInterfaces.hasMoreElements()) { NetworkInterface ni = netInterfaces.nextElement(); Enumeration localAddrs = ni.getInetAddresses(); while(localAddrs.hasMoreElements()){ InetAddress localAddr = localAddrs.nextElement(); if(isReachable(localAddr, remoteAddr, port, 5000)){ retIP = localAddr.getHostAddress(); break; } } } } catch(SocketException e) { System.out.println( "Error occurred while listing all the local network addresses."); } if(retIP == null){ System.out.println("NULL reachable local IP is found!"); }else{ System.out.println("Reachable local IP is found, it is " + retIP); } } boolean isReachable(InetAddress localInetAddr, InetAddress remoteInetAddr, int port, int timeout) { booleanisReachable = false; Socket socket = null; try{ socket = newSocket(); // 埠號設置為 0 表示在本地挑選一個可用埠進行連接 SocketAddress localSocketAddr = new InetSocketAddress(localInetAddr, 0); socket.bind(localSocketAddr); InetSocketAddress endpointSocketAddr = new InetSocketAddress(remoteInetAddr, port); socket.connect(endpointSocketAddr, timeout); System.out.println("SUCCESS - connection established! Local: " + localInetAddr.getHostAddress() + " remote: " + remoteInetAddr.getHostAddress() + " port" + port); isReachable = true; } catch(IOException e) { System.out.println("FAILRE - CAN not connect! Local: " + localInetAddr.getHostAddress() + " remote: " + remoteInetAddr.getHostAddress() + " port" + port); } finally{ if(socket != null) { try{ socket.close(); } catch(IOException e) { System.out.println("Error occurred while closing socket.."); } } } return isReachable; } 運行結果 --------------START-------------- FAILRE - CAN not connect! Local: 127.0.0.1 remote: 10.8.1.50 port22 FAILRE - CAN not connect! Local: 9.123.231.40 remote: 10.8.1.50 port22 SUCCESS - connection established! Local: 10.0.50.189 remote: 10.8.1.50 port22 Reachable local IP is found, it is 10.0.50.189 --------------END-------------- 回頁首IPv4 和 IPv6 混合網路下編程當網路環境中存在 IPv4 和 IPv6,即機器既有 IPv4 地址,又有 IPv6 地址的時候,我們可以對程序進行一些優化,比如 由於IPv4 和 IPv6 地址之間是無法互相訪問的,因此僅需要判斷 IPv4 地址之間和 IPv6 地址之間的可達性。 對於IPv4 的換回地址可以不做判斷,對於 IPv6 的 Linklocal 地址也可以跳過測試 根據實際的需要,我們可以優先考慮選擇使用 IPv4 或者 IPv6,提高判斷的效率程序清單 3: 判斷本地地址和遠程地址是否同為 IPv4 或者 IPv6 // 判斷是 IPv4 還是 IPv6 if(!((localInetAddr instanceofInet4Address) && (remoteInetAddr instanceofInet4Address) || (localInetAddr instanceofInet6Address) && (remoteInetAddr instanceofInet6Address))){ // 本地和遠程不是同時是 IPv4 或者 IPv6,跳過這種情況,不作檢測 break; } 程序清單 4:跳過本地地址和 LinkLocal 地址 if( localAddr.isLoopbackAddress() || localAddr.isAnyLocalAddress() || localAddr.isLinkLocalAddress() ){ // 地址為本地環回地址,跳過 break; } 回頁首總結和展望本文列舉集中典型的場景,介紹了通過 Java 網路編程介面判斷機器之間可達性的幾種方式。在實際應用中,可以根據不同的需要選擇相應的方法稍加修改即可。對於更加特殊的需求,還可以考慮通過 JNI 的方法直接調用系統 API 來實現,能提供更加強大和靈活的功能,這里就不再贅述了。參考資料 學習 參考developerWorks 的文章 Java 應用程序的網路運行環境編程,獲取更多網路編程相關的信息。 如果要通過 JNI 進行網路編程,可以參考 developerWorks 上的文章 用JNI 進行 Java 編程,了解更多 JNI 相關的信息和例子。 參考Javadoc 獲取更多關於 Java 網路編程的 API 的信息。 developerWorks Java 技術專區:這里有數百篇關於 Java 編程各個方面的文章。 討論加入developerWorks 中文社區。查看開發人員推動的博客、論壇、組和維基,並與其他 developerWorks 用戶交流。 作者簡介吳校軍,IBM CSTL 軟體工程師,長期從事 IBM 系統管理相關軟體的開發,目前負責 Director6.1 Update Manager 的開發。劉冠群現為 IBM 上海系統科技開發中心(CSTL)的軟體工程師,有多年的 Java 和 C++ 編程經驗,對於操作系統,網路和編程語言的內部實現有強烈興趣。關閉[x]關於報告濫用的幫助報告濫用謝謝! 此內容已經標識給管理員注意。關閉[x]關於報告濫用的幫助報告濫用報告濫用提交失敗。 請稍後重試。關閉[x]developerWorks:登錄IBM ID:需要一個 IBM ID?忘記IBM ID?密碼:忘記密碼?更改您的密碼 保持登錄。單擊提交則表示您同意developerWorks 的條款和條件。 使用條款 當您初次登錄到 developerWorks 時,將會為您創建一份概要信息。您在developerWorks 概要信息中選擇公開的信息將公開顯示給其他人,但您可以隨時修改這些信息的顯示狀態。您的姓名(除非選擇隱藏)和昵稱將和您在 developerWorks 發布的內容一同顯示。所有提交的信息確保安全。關閉[x]請選擇您的昵稱:當您初次登錄到 developerWorks 時,將會為您創建一份概要信息,您需要指定一個昵稱。您的昵稱將和您在 developerWorks 發布的內容顯示在一起。昵稱長度在 3 至 31 個字元之間。 您的昵稱在 developerWorks 社區中必須是唯一的,並且出於隱私保護的原因,不能是您的電子郵件地址。昵稱:(長度在 3 至 31 個字元之間)單擊提交則表示您同意developerWorks 的條款和條件。 使用條款. 所有提交的信息確保安全。為本文評分評論回頁首

③ 使用Java 測試網路連通性的幾種方法

概述在網路編程中,有時我們需要判斷兩台機器之間的連通性,或者說是一台機器到另一台機器的網路可達性。在系統層面的測試中,我們常常用 Ping 命令來做驗證。盡管 Java 提供了比較豐富的網路編程類庫(包括在應用層的基於 URL 的網路資源讀取,基於 TCP/IP 層的 Socket 編程,以及一些輔助的類庫),但是沒有直接提供類似 Ping 命令來測試網路連通性的方法。本文將介紹如何通過 Java 已有的 API,編程實現各種場景下兩台機器之間的網路可達性判斷。在下面的章節中,我們會使用 Java 網路編程的一些類庫 java.net.InetAddress 和 java.net.Socket,通過例子解釋如何模擬 Ping 命令。回頁首簡單判斷兩台機器的可達性一般情況下,我們僅僅需要判斷從一台機器是否可以訪問(Ping)到另一台機器,此時,可以簡單的使用 Java 類庫中 java.net.InetAddress 類來實現,這個類提供了兩個方法探測遠程機器是否可達 �0�2boolean isReachable(int�0�2timeout) //�0�2測試地址是否可達�0�2boolean isReachable(NetworkInterface�0�2netif, int�0�2ttl, int�0�2timeout) //�0�2測試地址是否可達. 簡單說來,上述方法就是通過遠端機器的 IP 地址構造 InetAddress 對象,然後調用其 isReachable 方法,測試調用機器和遠端機器的網路可達性。注意到遠端機器可能有多個 IP 地址,因而可能要迭代的測試所有的情況。清單1:簡單判斷兩台機器的可達性 void isAddressAvailable(String ip){ try{ InetAddress address = InetAddress.getByName(ip);//ping this IP if(address instanceof java.net.Inet4Address){ System.out.println(ip + " is ipv4 address"); }else if(address instanceof java.net.Inet6Address){ System.out.println(ip + " is ipv6 address"); }else{ System.out.println(ip + " is unrecongized"); } if(address.isReachable(5000)){ System.out.println("SUCCESS - ping " + IP + " with no interface specified"); }else{ System.out.println("FAILURE - ping " + IP + " with no interface specified"); } System.out.println("
-------Trying different interfaces--------
"); Enumeration<NetworkInterface> netInterfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces(); while(netInterfaces.hasMoreElements()) { NetworkInterface ni = netInterfaces.nextElement(); System.out.println( "Checking interface, DisplayName:" + ni.getDisplayName() + ", Name:" + ni.getName()); if(address.isReachable(ni, 0, 5000)){ System.out.println("SUCCESS - ping " + ip); }else{ System.out.println("FAILURE - ping " + ip); } Enumeration<InetAddress> ips = ni.getInetAddresses(); while(ips.hasMoreElements()) { System.out.println("IP: " + ips.nextElement().getHostAddress()); } System.out.println("-------------------------------------------"); } }catch(Exception e){ System.out.println("error occurs."); e.printStackTrace(); } } 程序輸出 --------------START-------------- 10.13.20.70 is ipv4 address SUCCESS - ping 10.13.20.70 with no interface specified -------Trying different interfaces-------- Checking interface, DisplayName:MS TCP Loopback interface, Name:lo FAILURE - ping 10.13.20.70 IP: 127.0.0.1 ------------------------------------------- Checking interface, DisplayName:Intel(R) Centrino(R) Advanced-N 6200 AGN - Teefer2 Miniport, Name:eth0 FAILURE - ping 10.13.20.70 IP: 9.123.231.40 ------------------------------------------- Checking interface, DisplayName:Intel(R) 82577LM Gigabit Network Connection - Teefer2 Miniport, Name:eth1 SUCCESS - ping 10.13.20.70 ------------------------------------------- Checking interface, DisplayName:WAN (PPP/SLIP) Interface, Name:ppp0 SUCCESS - ping 10.13.20.70 IP: 10.0.50.189 ------------------------------------------- --------------END-------------- 從上可以看出 isReachable 的用法,可以不指定任何介面來判斷遠端網路的可達性,但這不能區分出數據包是從那個網路介面發出去的 ( 如果本地有多個網路介面的話 );而高級版本的 isReachable 則可以指定從本地的哪個網路介面測試,這樣可以准確的知道遠端網路可以連通本地的哪個網路介面。但是,Java 本身沒有提供任何方法來判斷本地的哪個 IP 地址可以連通遠端網路,Java 網路編程介面也沒有提供方法來訪問 ICMP 協議數據包,因而通過 ICMP 的網路不可達數據包實現這一點也是不可能的 ( 當然可以用 JNI 來實現,但就和系統平台相關了 ), 此時可以考慮本文下一節提出的方法。回頁首指定本地和遠程網路地址,判斷兩台機器之間的可達性在某些情況下,我們可能要確定本地的哪個網路地址可以連通遠程網路,以便遠程網路可以回連到本地使用某些服務或發出某些通知。一個典型的應用場景是,本地啟動了文件傳輸服務 ( 如 FTP),需要將本地的某個 IP 地址發送到遠端機器,以便遠端機器可以通過該地址下載文件;或者遠端機器提供某些服務,在某些事件發生時通知注冊了獲取這些事件的機器 ( 常見於系統管理領域 ),因而在注冊時需要提供本地的某個可達 ( 從遠端 ) 地址。雖然我們可以用 InetAddress.isReachabl 方法判斷出本地的哪個網路介面可連通遠程玩過,但是由於單個網路介面是可以配置多個 IP 地址的,因而在此並不合適。我們可以使用 Socket 建立可能的 TCP 連接,進而判斷某個本地 IP 地址是否可達遠程網路。我們使用 java.net.Socket 類中的 connect 方法 void connect(SocketAddress�0�2endpoint, int�0�2timeout) �0�2//使用Socket連接伺服器,指定超時的時間 這種方法需要遠程的某個埠,該埠可以是任何基於 TCP 協議的開放服務的埠(如一般都會開放的 ECHO 服務埠 7, Linux 的 SSH 服務埠 22 等)。實際上,建立的 TCP 連接被協議棧放置在連接隊列,進而分發到真正處理數據的各個應用服務,由於 UDP 沒有連接的過程,因而基於 UDP 的服務(如 SNMP)無法在此方法中應用。具體過程是,枚舉本地的每個網路地址,建立本地 Socket,在某個埠上嘗試連接遠程地址,如果可以連接上,則說明該本地地址可達遠程網路。程序清單 2:指定本地地址和遠程地址,判斷兩台機器之間的可達性 void printReachableIP(InetAddress remoteAddr, int port){ String retIP = null; Enumeration<NetworkInterface> netInterfaces; try{ netInterfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces(); while(netInterfaces.hasMoreElements()) { NetworkInterface ni = netInterfaces.nextElement(); Enumeration<InetAddress> localAddrs = ni.getInetAddresses(); while(localAddrs.hasMoreElements()){ InetAddress localAddr = localAddrs.nextElement(); if(isReachable(localAddr, remoteAddr, port, 5000)){ retIP = localAddr.getHostAddress(); break; } } } } catch(SocketException e) { System.out.println( "Error occurred while listing all the local network addresses."); } if(retIP == null){ System.out.println("NULL reachable local IP is found!"); }else{ System.out.println("Reachable local IP is found, it is " + retIP); } } boolean isReachable(InetAddress localInetAddr, InetAddress remoteInetAddr, int port, int timeout) { booleanisReachable = false; Socket socket = null; try{ socket = newSocket(); // 埠號設置為 0 表示在本地挑選一個可用埠進行連接 SocketAddress localSocketAddr = new InetSocketAddress(localInetAddr, 0); socket.bind(localSocketAddr); InetSocketAddress endpointSocketAddr = new InetSocketAddress(remoteInetAddr, port); socket.connect(endpointSocketAddr, timeout); System.out.println("SUCCESS - connection established! Local: " + localInetAddr.getHostAddress() + " remote: " + remoteInetAddr.getHostAddress() + " port" + port); isReachable = true; } catch(IOException e) { System.out.println("FAILRE - CAN not connect! Local: " + localInetAddr.getHostAddress() + " remote: " + remoteInetAddr.getHostAddress() + " port" + port); } finally{ if(socket != null) { try{ socket.close(); } catch(IOException e) { System.out.println("Error occurred while closing socket.."); } } } return isReachable; } 運行結果 --------------START-------------- FAILRE - CAN not connect! Local: 127.0.0.1 remote: 10.8.1.50 port22 FAILRE - CAN not connect! Local: 9.123.231.40 remote: 10.8.1.50 port22 SUCCESS - connection established! Local: 10.0.50.189 remote: 10.8.1.50 port22 Reachable local IP is found, it is 10.0.50.189 --------------END-------------- 回頁首IPv4 和 IPv6 混合網路下編程當網路環境中存在 IPv4 和 IPv6,即機器既有 IPv4 地址,又有 IPv6 地址的時候,我們可以對程序進行一些優化,比如 由於IPv4 和 IPv6 地址之間是無法互相訪問的,因此僅需要判斷 IPv4 地址之間和 IPv6 地址之間的可達性。 對於IPv4 的換回地址可以不做判斷,對於 IPv6 的 Linklocal 地址也可以跳過測試 根據實際的需要,我們可以優先考慮選擇使用 IPv4 或者 IPv6,提高判斷的效率程序清單 3: 判斷本地地址和遠程地址是否同為 IPv4 或者 IPv6 // 判斷是 IPv4 還是 IPv6 if(!((localInetAddr instanceofInet4Address) && (remoteInetAddr instanceofInet4Address) || (localInetAddr instanceofInet6Address) && (remoteInetAddr instanceofInet6Address))){ // 本地和遠程不是同時是 IPv4 或者 IPv6,跳過這種情況,不作檢測 break; } 程序清單 4:跳過本地地址和 LinkLocal 地址 if( localAddr.isLoopbackAddress() || localAddr.isAnyLocalAddress() || localAddr.isLinkLocalAddress() ){ // 地址為本地環回地址,跳過 break; } 回頁首總結和展望本文列舉集中典型的場景,介紹了通過 Java 網路編程介面判斷機器之間可達性的幾種方式。在實際應用中,可以根據不同的需要選擇相應的方法稍加修改即可。對於更加特殊的需求,還可以考慮通過 JNI 的方法直接調用系統 API 來實現,能提供更加強大和靈活的功能,這里就不再贅述了。參考資料 學習 參考developerWorks 的文章 Java 應用程序的網路運行環境編程,獲取更多網路編程相關的信息。
如果要通過 JNI 進行網路編程,可以參考 developerWorks 上的文章 用JNI 進行 Java 編程,了解更多 JNI 相關的信息和例子。
參考Javadoc 獲取更多關於 Java 網路編程的 API 的信息。
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作者簡介吳校軍,IBM CSTL 軟體工程師,長期從事 IBM 系統管理相關軟體的開發,目前負責 Director6.1 Update Manager 的開發。劉冠群現為 IBM 上海系統科技開發中心(CSTL)的軟體工程師,有多年的 Java 和 C++ 編程經驗,對於操作系統,網路和編程語言的內部實現有強烈興趣。關閉[x]關於報告濫用的幫助報告濫用謝謝! 此內容已經標識給管理員注意。關閉[x]關於報告濫用的幫助報告濫用報告濫用提交失敗。 請稍後重試。關閉[x]developerWorks:登錄IBM ID:需要一個 IBM ID?忘記IBM ID?密碼:忘記密碼?更改您的密碼 保持登錄。單擊提交則表示您同意developerWorks 的條款和條件。 使用條款 當您初次登錄到 developerWorks 時,將會為您創建一份概要信息。您在developerWorks 概要信息中選擇公開的信息將公開顯示給其他人,但您可以隨時修改這些信息的顯示狀態。您的姓名(除非選擇隱藏)和昵稱將和您在 developerWorks 發布的內容一同顯示。所有提交的信息確保安全。關閉[x]請選擇您的昵稱:當您初次登錄到 developerWorks 時,將會為您創建一份概要信息,您需要指定一個昵稱。您的昵稱將和您在 developerWorks 發布的內容顯示在一起。昵稱長度在 3 至 31 個字元之間。 您的昵稱在 developerWorks 社區中必須是唯一的,並且出於隱私保護的原因,不能是您的電子郵件地址。昵稱:(長度在 3 至 31 個字元之間)單擊提交則表示您同意developerWorks 的條款和條件。 使用條款. 所有提交的信息確保安全。

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