使用java测试网络连通性_java测试网络连接工具有哪些-优快云博客

本文由浅入深地介绍了如何使用 Java 类库，判断两台机器之间网络是否可达。本文介绍了 Java 中三种不同的网络可达的判断方法以及针对 IPv4 和 IPv6 混合网络的编程方法。同时也介绍了这些方法的使用场景和优缺点，基本涵盖了在实际应用中可能碰到的各种情况。

在网络编程中，有时我们需要判断两台机器之间的连通性，或者说是一台机器到另一台机器的网络可达性。在系统层面的测试中，我们常常用 Ping 命令来做验证。尽管 Java 提供了比较丰富的网络编程类库（包括在应用层的基于 URL 的网络资源读取，基于 TCP/IP 层的 Socket 编程，以及一些辅助的类库），但是没有直接提供类似 Ping 命令来测试网络连通性的方法。本文将介绍如何通过 Java 已有的 API，编程实现各种场景下两台机器之间的网络可达性判断。在下面的章节中，我们会使用 Java 网络编程的一些类库 java.net.InetAddress 和 java.net.Socket，通过例子解释如何模拟 Ping 命令。

一般情况下，我们仅仅需要判断从一台机器是否可以访问（Ping）到另一台机器，此时，可以简单的使用 Java 类库中 java.net.InetAddress 类来实现，这个类提供了两个方法探测远程机器是否可达

1
boolean isReachable(int timeout) //
 测试地址是否可达



2
boolean isReachable(NetworkInterface
 netif, int ttl, inttimeout)



3
//
 测试地址是否可达.

简单说来，上述方法就是通过远端机器的 IP 地址构造 InetAddress 对象，然后调用其 isReachable 方法，测试调用机器和远端机器的网络可达性。注意到远端机器可能有多个 IP 地址，因而可能要迭代的测试所有的情况。

01
voidisAddressAvailable(String
 ip){

02
    try{

03
      InetAddress
 address = InetAddress.getByName(ip);//ping
 this IP

04
       
05
      if(address instanceofjava.net.Inet4Address){

06
         System.out.println(ip
 + "
 is ipv4 address");

07
      }else

08
        if(address instanceofjava.net.Inet6Address){

09
         System.out.println(ip
 + "
 is ipv6 address");

10
      }else{

11
         System.out.println(ip
 + "
 is unrecongized");

12
      }

13
       
14
      if(address.isReachable(5000)){

15
          System.out.println("SUCCESS
 - ping "+
 IP + "
 with no interface specified");

16
      }else{

17
         System.out.println("FAILURE
 - ping "+
 IP + "
 with no interface specified");

18
      }

19
       
20
      System.out.println("\n-------Trying
 different interfaces--------\n");

21
       
22
      Enumeration<NetworkInterface>
 netInterfaces =

23
            NetworkInterface.getNetworkInterfaces();   

24
      while(netInterfaces.hasMoreElements())
 {   

25
           NetworkInterface
 ni = netInterfaces.nextElement();   

26
           System.out.println(

27
"Checking
 interface, DisplayName:" +
 ni.getDisplayName() + ",
 Name:"+
 ni.getName());

28
     if(address.isReachable(ni, 0, 5000)){

29
          System.out.println("SUCCESS
 - ping "+
 ip);

30
      }else{

31
          System.out.println("FAILURE
 - ping "+
 ip);

32
      }

33
       
34
      Enumeration<InetAddress>
 ips = ni.getInetAddresses();   

35
      while(ips.hasMoreElements())
 {   

36
          System.out.println("IP:
 "+
 ips.nextElement().getHostAddress());  

37
      }

38
      System.out.println("-------------------------------------------");

39
      }

40
        }catch(Exception
 e){

41
      System.out.println("error
 occurs.");

42
      e.printStackTrace();

43
        }      

44
 }

程序输出：

01
--------------START--------------

02
 
03
 10.13.20.70is
 ipv4 address

04
 SUCCESS
 - ping 10.13.20.70 with
 no interfacespecified

05
 
06
 -------Trying
 different interfaces--------

07
 
08
 Checking interface,
 DisplayName:MS TCP Loopback interface,
 Name:lo

09
 FAILURE
 - ping 10.13.20.70

10
 IP: 127.0.0.1

11
 -------------------------------------------

12
 Checking interface,
 DisplayName:Intel(R) Centrino(R) Advanced-N 6200AGN
 -

13
 Teefer2
 Miniport, Name:eth0

14
 FAILURE
 - ping 10.13.20.70

15
 IP: 9.123.231.40

16
 -------------------------------------------

17
 Checking interface,
 DisplayName:Intel(R) 82577LM Gigabit Network Connection -

18
 Teefer2
 Miniport, Name:eth1

19
 SUCCESS
 - ping 10.13.20.70

20
 -------------------------------------------

21
 Checking interface,
 DisplayName:WAN (PPP/SLIP) Interface, Name:ppp0

22
 SUCCESS
 - ping 10.13.20.70

23
 IP: 10.0.50.189

24
 -------------------------------------------

25
 
26
 --------------END--------------

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。

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 ( 从远端 ) 地址。

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

1
void connect(SocketAddress
 endpoint, inttimeout)  //使用Socket连接服务器，指定超时的时间

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。

01
void printReachableIP(InetAddress
 remoteAddr, intport){

02
    String
 retIP = null;

03
     
04
    Enumeration<NetworkInterface>
 netInterfaces;

05
    try{

06
      netInterfaces
 = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();

07
      while(netInterfaces.hasMoreElements())
 {   

08
          NetworkInterface
 ni = netInterfaces.nextElement();   

09
          Enumeration<InetAddress>
 localAddrs = ni.getInetAddresses();

10
          while(localAddrs.hasMoreElements()){

11
              InetAddress
 localAddr = localAddrs.nextElement();

12
              if(isReachable(localAddr,
 remoteAddr, port, 5000)){

13
                      retIP
 = localAddr.getHostAddress();

14
                      break;       

15
      }

16
      }

17
        }

18
    } catch(SocketException
 e) {

19
        System.out.println(

20
    "Error
 occurred while listing all the local network addresses.");

21
    }   

22
    if(retIP
 == null){

23
        System.out.println("NULL
 reachable local IP is found!");

24
    }else{

25
        System.out.println("Reachable
 local IP is found, it is "+
 retIP);

26
    }       

27
 } 

28
     
29
 booleanisReachable(InetAddress
 localInetAddr, InetAddress remoteInetAddr,

30
                   int port, inttimeout)
 {

31
 
32
    booleanisReachable
 = false;

33
    Socket
 socket = null;

34
    try{

35
        socket
 = newSocket();

36
        //
 端口号设置为 0 表示在本地挑选一个可用端口进行连接

37
        SocketAddress
 localSocketAddr = newInetSocketAddress(localInetAddr, 0);

38
        socket.bind(localSocketAddr);

39
        InetSocketAddress
 endpointSocketAddr =

40
        newInetSocketAddress(remoteInetAddr,
 port);

41
        socket.connect(endpointSocketAddr,
 timeout);       

42
        System.out.println("SUCCESS
 - connection established! Local: "+

43
          localInetAddr.getHostAddress()
 + "
 remote: "+

44
          remoteInetAddr.getHostAddress()
 + "
 port"+
 port);

45
        isReachable
 = true;

46
    } catch(IOException
 e) {

47
        System.out.println("FAILRE
 - CAN not connect! Local: "+

48
      localInetAddr.getHostAddress()
 + "
 remote: "+

49
      remoteInetAddr.getHostAddress()
 + "
 port"+
 port);

50
    } finally{

51
        if(socket
 != null)
 {

52
        try{

53
        socket.close();

54
        } catch(IOException
 e) {

55
           System.out.println("Error
 occurred while closing socket..");

56
          }

57
        }

58
    }

59
    returnisReachable;

60
 }

运行结果

1
--------------START--------------

2
 
3
 FAILRE
 - CAN not connect! Local: 127.0.0.1 remote: 10.8.1.50port22

4
 FAILRE
 - CAN not connect! Local: 9.123.231.40 remote: 10.8.1.50port22

5
 SUCCESS
 - connection established! Local: 10.0.50.189 remote: 10.8.1.50port22

6
 Reachable
 local IP is found, it is 10.0.50.189

7
 
8
--------------END--------------

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

判断本地地址和远程地址是否同为 IPv4 或者 IPv6

1
//
 判断是 IPv4 还是 IPv6

2
 if(!((localInetAddr
 instanceofInet4Address) && (remoteInetAddr instanceofInet4Address)

3
 ||
 (localInetAddr instanceofInet6Address) && (remoteInetAddr instanceofInet6Address))){

4
 //
 本地和远程不是同时是 IPv4 或者 IPv6，跳过这种情况，不作检测

5
 break;

6
 }

跳过本地地址和 LinkLocal 地址

1
if(
 localAddr.isLoopbackAddress() ||

2
     localAddr.isAnyLocalAddress()
 ||

3
     localAddr.isLinkLocalAddress()
 ){

4
     //
 地址为本地环回地址，跳过

5
     break;

6
 }