如何使用Java测试网络连通性(2)

作者:课课家教育更新于： 2016-02-03 14:19:41

　　从上可以看出 isReachable 的用法，可以不指定任何接口来判断远端网络的 可达性，但这不能区分出数据包是从那个网络接口发出去的 ( 如果本地有多个网络接口的话 );而高级版本的 isReachable 则可以指定从本地的哪个网络接口测试，这样可以准确的知道远端网络可以连通本地的哪个网络接口。

　　但是，java 本身没有提供任何方法来判断本地的哪个 IP 地址可以连通远端网络，Java 网络编程接口也没有提供 方法来访问 ICMP 协议数据包，因而通过 ICMP 的网络不可达数据包实现这一点也是不可能的 ( 当然可以用 JNI 来实现， 但就和系统平台相关了 ), 此时可以考虑本文下一节提出的方法。

　　指定本地和远程网络地址，判断两台机器之间的 可达性

　　在某些情况下，我们可能要确定本地的哪个网络地址可以连通远程网络，以便远程网络可以回连到本地使用 某些服务或发出某些通知。一个典型的应用场景是，本地启动了文件传输服务 ( 如 FTP)，需要将本地的某个 IP 地址发送 到远端机器，以便远端机器可以通过该地址下载文件;或者远端机器提供某些服务，在某些事件发生时通知注册了获取这些 事件的机器 ( 常见于系统管理领域 )，因而在注册时需要提供本地的某个可达 。

　　虽然我们可以用 INETAddress.isReachabl 方法判断出本地的哪个网络接口可连通远程玩过，但是由于单个网络接口是可以配置多个 IP 地 址的，因而在此并不合适。我们可以使用 Socket 建立可能的 TCP 连接，进而判断某个本地 IP 地址是否可达远程网络。 我们使用 java.net.Socket 类中的 connect 方法

　　这种方法需要远程的某个端口，该端口可以是任何基于 TCP 协议 的开放服务的端口(如一般都会开放的 ECHO 服务端口 7, Linux 的 ssh 服务端口 22 等)。实际上，建立的 TCP 连接被 协议栈放置在连接队列，进而分发到真正处理数据的各个应用服务，由于 UDP 没有连接的过程，因而基于 UDP 的服务(如 SNMP)无法在此方法中应用。

　　具体过程是，枚举本地的每个网络地址，建立本地 Socket，在某个端口上尝试连接远 程地址，如果可以连接上，则说明该本地地址可达远程网络。

　　程序清单 2：指定本地地址和远程地址，判断两台机 器之间的可达性

　　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();

　　// 端口号设置为 0 表示在本地挑选一个可用端口进行连接

　　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;

　　}

　　运行结果

　　--------------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--------------

　　IPv4 和 IPv6 混合网络下编程

　　当网络环境中存在 IPv4 和 IPv6，即 机器既有 IPv4 地址，又有 IPv6 地址的时候，我们可以对程序进行一些优化，比如

　　由于 IPv4 和 IPv6 地址之间 是无法互相访问的，因此仅需要判断 IPv4 地址之间和 IPv6 地址之间的可达性。

　　对于 IPv4 的换回地址可以不做 判断，对于 IPv6 的 Linklocal 地址也可以跳过测试

　　根据实际的需要，我们可以优先考虑选择使用 IPv4 或者 IPv6，提高判断的效率

　　程序清单 3: 判断本地地址和远程地址是否同为 IPv4 或者 IPv6

　　// 判断是

　　IPv4 还是 IPv6

　　if(!((localInetAddr instanceofInet4Address) && (remoteInetAddr instanceofInet4Address)

　　|| (localInetAddr instanceofInet6Address) && (remoteInetAddr instanceofInet6Address))){

　　// 本地和远程不是同时是 IPv4 或者 IPv6，跳过这种情况，不作检测

　　break;

　　}

　　程序清单 4：跳过本地地址和 LinkLocal 地址

　　if( localAddr.isLoopbackAddress() ||

　　localAddr.isAnyLocalAddress() ||

　　localAddr.isLinkLocalAddress() ){

　　// 地址为本地环回地址，跳过

　　break;

　　}

　　总结和展望

　　本文列举集中典型的场景，介绍了通过 Java 网络编程接口判断机器之间可达性的几种方式 。在实际应用中，可以根据不同的需要选择相应的方法稍加修改即可。对于更加特殊的需求，还可以考虑通过 JNI 的方法 直接调用系统 API 来实现，能提供更加强大和灵活的功能，这里就不再赘述了。