Java中怎么測試網(wǎng)絡(luò )連通性

Java中怎么測試網(wǎng)絡(luò )連通性，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來(lái)學(xué)習下，希望你能有所收獲。

在網(wǎng)絡(luò )編程中，有時(shí)我們需要判斷兩臺機器之間的連通性，或者說(shuō)是一臺機器到另一臺機器的網(wǎng)絡(luò )可達性。在系統層面的測試中，我們常常用 Ping  命令來(lái)做驗證。盡管 Java 提供了比較豐富的網(wǎng)絡(luò )編程類(lèi)庫（包括在應用層的基于 URL 的網(wǎng)絡(luò )資源讀取，基于 TCP/IP 層的 Socket  編程，以及一些輔助的類(lèi)庫），但是沒(méi)有直接提供類(lèi)似 Ping 命令來(lái)測試網(wǎng)絡(luò )連通性的方法。本文將介紹如何通過(guò) Java 已有的  API，編程實(shí)現各種場(chǎng)景下兩臺機器之間的網(wǎng)絡(luò )可達性判斷。在下面的章節中，我們會(huì )使用 Java 網(wǎng)絡(luò )編程的一些類(lèi)庫  java.net.InetAddress 和 java.net.Socket，通過(guò)例子解釋如何模擬 Ping 命令。

一般情況下，我們僅僅需要判斷從一臺機器是否可以訪(fǎng)問(wèn)（Ping）到另一臺機器，此時(shí)，可以簡(jiǎn)單的使用 Java 類(lèi)庫中 java.net.InetAddress 類(lèi)來(lái)實(shí)現，這個(gè)類(lèi)提供了兩個(gè)方法探測遠程機器是否可達

boolean isReachable(int timeout) // 測試地址是否可達 boolean isReachable(NetworkInterface netif, int ttl, int timeout)  // 測試地址是否可達.

簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，上述方法就是通過(guò)遠端機器的 IP 地址構造 InetAddress 對象，然后調用其 isReachable 方法，測試調用機器和遠端機器的網(wǎng)絡(luò )可達性。注意到遠端機器可能有多個(gè) IP 地址，因而可能要迭代的測試所有的情況。

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:eth2   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，可以不指定任何接口來(lái)判斷遠端網(wǎng)絡(luò )的可達性，但這不能區分出數據包是從那個(gè)網(wǎng)絡(luò )接口發(fā)出去的 (  如果本地有多個(gè)網(wǎng)絡(luò )接口的話(huà) )；而高級版本的 isReachable  則可以指定從本地的哪個(gè)網(wǎng)絡(luò )接口測試，這樣可以準確的知道遠端網(wǎng)絡(luò )可以連通本地的哪個(gè)網(wǎng)絡(luò )接口。

但是，Java 本身沒(méi)有提供任何方法來(lái)判斷本地的哪個(gè) IP 地址可以連通遠端網(wǎng)絡(luò )，Java 網(wǎng)絡(luò )編程接口也沒(méi)有提供方法來(lái)訪(fǎng)問(wèn) ICMP  協(xié)議數據包，因而通過(guò) ICMP 的網(wǎng)絡(luò )不可達數據包實(shí)現這一點(diǎn)也是不可能的 ( 當然可以用 JNI 來(lái)實(shí)現，但就和系統平臺相關(guān)了 ),  此時(shí)可以考慮本文下一節提出的方法。

在某些情況下，我們可能要確定本地的哪個(gè)網(wǎng)絡(luò )地址可以連通遠程網(wǎng)絡(luò )，以便遠程網(wǎng)絡(luò )可以回連到本地使用某些服務(wù)或發(fā)出某些通知。一個(gè)典型的應用場(chǎng)景  是，本地啟動(dòng)了文件傳輸服務(wù) ( 如 FTP)，需要將本地的某個(gè) IP  地址發(fā)送到遠端機器，以便遠端機器可以通過(guò)該地址下載文件；或者遠端機器提供某些服務(wù)，在某些事件發(fā)生時(shí)通知注冊了獲取這些事件的機器 (  常見(jiàn)于系統管理領(lǐng)域 )，因而在注冊時(shí)需要提供本地的某個(gè)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(gè)網(wǎng)絡(luò )接口可連通遠程玩過(guò)，但是由于單個(gè)網(wǎng)絡(luò )接口是可以配置多個(gè) IP 地址的，因而在此并不合適。我們可以使用 Socket  建立可能的 TCP 連接，進(jìn)而判斷某個(gè)本地 IP 地址是否可達遠程網(wǎng)絡(luò )。我們使用 java.net.Socket 類(lèi)中的 connect 方法

void connect(SocketAddress endpoint, int timeout)  //使用Socket連接，指定超時(shí)的時(shí)間

這種方法需要遠程的某個(gè)端口，該端口可以是任何基于 TCP 協(xié)議的開(kāi)放服務(wù)的端口（如一般都會(huì )開(kāi)放的 ECHO 服務(wù)端口 7, Linux 的  SSH 服務(wù)端口 22 等）。實(shí)際上，建立的 TCP 連接被協(xié)議棧放置在連接隊列，進(jìn)而分發(fā)到真正處理數據的各個(gè)應用服務(wù)，由于 UDP  沒(méi)有連接的過(guò)程，因而基于 UDP 的服務(wù)（如 SNMP）無(wú)法在此方法中應用。

具體過(guò)程是，枚舉本地的每個(gè)網(wǎng)絡(luò )地址，建立本地 Socket，在某個(gè)端口上嘗試連接遠程地址，如果可以連接上，則說(shuō)明該本地地址可達遠程網(wǎng)絡(luò )。

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();          // 端口號設置為 0 表示在本地挑選一個(gè)可用端口進(jìn)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--------------

當網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中存在 IPv4 和 IPv6，即機器既有 IPv4 地址，又有 IPv6 地址的時(shí)候，我們可以對程序進(jìn)行一些優(yōu)化，比如

• 由于 IPv4 和 IPv6 地址之間是無(wú)法互相訪(fǎng)問(wèn)的，因此僅需要判斷 IPv4 地址之間和 IPv6 地址之間的可達性。

• 對于 IPv4 的換回地址可以不做判斷，對于 IPv6 的 Linklocal 地址也可以跳過(guò)測試

• 根據實(shí)際的需要，我們可以?xún)?yōu)先考慮選擇使用 IPv4 或者 IPv6，提高判斷的效率

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(shí)是 IPv4 或者 IPv6，跳過(guò)這種情況，不作檢測  break;   }

跳過(guò)本地地址和 LinkLocal 地址

if( localAddr.isLoopbackAddress() ||       localAddr.isAnyLocalAddress() ||       localAddr.isLinkLocalAddress() ){       // 地址為本地環(huán)回地址，跳過(guò)      break;   }