网络唤醒(WOL)全解指南:原理篇

简介:

什么是网络唤醒

网络唤醒(Wake-on-LAN,WOL)是一种计算机局域网唤醒技术,使局域网内处于关机或休眠状态的计算机,将状态转换成引导(Boot Loader)或运行状态。无线唤醒(Wake-on-Wireless-LAN,WoWLAN)作为 WOL 的补充技术,使用无线网卡去唤醒计算机。网络唤醒在一般的局域网环境里使用有限广播地址(255.255.255.255)即可,由于路由器都不转发目的地址为有限广播地址的数据报,因此在复杂网络情况下通常使用子网定向广播地址。在局域网外唤醒局域网内特定计算机,可以使用路由器的 DDNS 与端口转发。

在1996年10月,英特尔和 IBM 成立了 Advanced Manageability Alliance。1997年4月,联盟提出了 WOL 技术。这是 WOL 技术的起源,随后各大厂商纷纷推出了自己的 WOL 技术标准。本文所讨论的 WOL 技术是由 AMD 公司提出的 Magic Packet(幻数据包,魔术包)唤醒方式,这里给出 AMD 关于此技术的白皮书

幻数据包(Magic Packet)

幻数据包是一个广播帧,包含目标计算机的MAC地址。由于 MAC 地址的唯一性,使数据包可以在网络中被唯一的识别。幻数据包发送通常使用无连接的传输协议,如 UDP ,发送端口为 7 或 9 ,这只是通常做法,没有限制。

WOL 技术被提出了将近20年,绝大多数的现代网卡都支持在超低功耗下监听特定的报文,如 ARP。如果设备网卡接收到一个与自己 MAC 地址相同的幻数据包,则网卡会向计算机的电源或主板发出信号以唤醒计算机。大部分的幻数据包在数据链路层(OSI模型第2层)上发送,当发送时,使用广播地址广播到给定的网络上,不使用IP地址(OSI模型第3层)。当然这是绝大部分情况,幻数据包也可以使用特定的 IP 地址进行发送。

幻数据包最简单的构成是6字节的255(FF FF FF FF FF FF FF),紧接着为目标计算机的48位MAC地址,重复16次,数据包共计102字节。有时数据包内还会紧接着4-6字节的密码信息。这个帧片段可以包含在任何协议中,最常见的是包含在 UDP 中。

例如 MAC 地址为 11 22 33 44 55 66 的目标计算机,幻数据包的格式为:

FFFFFFFFFFFF 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 112233445566 [ABABABABABAB(这里为6个字节的密码)]

幻数据包还有一些基本限制条件:

  1. 需要知道目标计算机 MAC 地址
  2. 不提供送达确认
  3. 可能无法在局域网之外工作
  4. 需要硬件进行支持

创建幻数据包

项目地址:https://github.com/ZhangGaoxing/wake-on-lan

该项目为 Xamarin 跨平台项目,包含 Xamarin.Android 与 UWP 。支持自动扫描添加局域网设备。

关于 MAC 地址的扫描获取,这里只说一下思路,详细请查阅代码。第一种方式,也是我最开始想到的方式,使用 Ping 来 Ping 整个网段。开了四个线程,1-255大概需要30多秒,稍微有点慢,而且 .NET 的 Ping 类在 Android 上无法限制秒数。第二种方式,百度到的,直接向整个网段发送 UDP 消息,2秒解决战斗。扫描完成后获取 ARP 表就行。

下面给出的是发送幻数据包的方法:

public static async void Wake(string broadcast, int port, byte[] mac)
{
    using (UdpClient udp = new UdpClient())
    {
        udp.EnableBroadcast = true;

        byte[] packet = new byte[6 + 16 * 6];

        for (int i = 0; i < 6; i++)
        {
            packet[i] = 0xFF;
        }

        for (int i = 0; i < 16; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 6; j++)
            {
                packet[6 + i * 6 + j] = mac[j];
            }
        }

        await udp.SendAsync(packet, packet.Length, broadcast, port);
    }
}
目录
相关文章
|
3月前
|
网络协议 安全 5G
网络与通信原理
【10月更文挑战第14天】网络与通信原理涉及众多方面的知识,从信号处理到网络协议,从有线通信到无线通信,从差错控制到通信安全等。深入理解这些原理对于设计、构建和维护各种通信系统至关重要。随着技术的不断发展,网络与通信原理也在不断演进和完善,为我们的生活和工作带来了更多的便利和创新。
83 3
|
4天前
|
机器学习/深度学习 算法 PyTorch
深度强化学习中SAC算法:数学原理、网络架构及其PyTorch实现
软演员-评论家算法(Soft Actor-Critic, SAC)是深度强化学习领域的重要进展,基于最大熵框架优化策略,在探索与利用之间实现动态平衡。SAC通过双Q网络设计和自适应温度参数,提升了训练稳定性和样本效率。本文详细解析了SAC的数学原理、网络架构及PyTorch实现,涵盖演员网络的动作采样与对数概率计算、评论家网络的Q值估计及其损失函数,并介绍了完整的SAC智能体实现流程。SAC在连续动作空间中表现出色,具有高样本效率和稳定的训练过程,适合实际应用场景。
27 7
深度强化学习中SAC算法:数学原理、网络架构及其PyTorch实现
|
12天前
|
前端开发 网络协议 安全
【网络原理】——HTTP协议、fiddler抓包
HTTP超文本传输,HTML,fiddler抓包,URL,urlencode,HTTP首行方法,GET方法,POST方法
|
12天前
|
域名解析 网络协议 关系型数据库
【网络原理】——带你认识IP~(长文~实在不知道取啥标题了)
IP协议详解,IP协议管理地址(NAT机制),IP地址分类、组成、特殊IP地址,MAC地址,数据帧格式,DNS域名解析系统
|
12天前
|
存储 JSON 缓存
【网络原理】——HTTP请求头中的属性
HTTP请求头,HOST、Content-Agent、Content-Type、User-Agent、Referer、Cookie。
|
12天前
|
安全 算法 网络协议
【网络原理】——图解HTTPS如何加密(通俗简单易懂)
HTTPS加密过程,明文,密文,密钥,对称加密,非对称加密,公钥和私钥,证书加密
|
12天前
|
XML JSON 网络协议
【网络原理】——拥塞控制,延时/捎带应答,面向字节流,异常情况
拥塞控制,延时应答,捎带应答,面向字节流(粘包问题),异常情况(心跳包)
|
15天前
|
网络协议 安全 网络安全
探索网络模型与协议:从OSI到HTTPs的原理解析
OSI七层网络模型和TCP/IP四层模型是理解和设计计算机网络的框架。OSI模型包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,而TCP/IP模型则简化为链路层、网络层、传输层和 HTTPS协议基于HTTP并通过TLS/SSL加密数据,确保安全传输。其连接过程涉及TCP三次握手、SSL证书验证、对称密钥交换等步骤,以保障通信的安全性和完整性。数字信封技术使用非对称加密和数字证书确保数据的机密性和身份认证。 浏览器通过Https访问网站的过程包括输入网址、DNS解析、建立TCP连接、发送HTTPS请求、接收响应、验证证书和解析网页内容等步骤,确保用户与服务器之间的安全通信。
67 1
|
12天前
|
网络协议 算法 Java
【JavaEE】——初始网络原理
局域网,广域网,局域网连接方式,交换机,集线器,路由器,网络通信,五元组(源IP,源端口,目的IP,目的端口,协议),协议分层,TCP/IP五层网络协议,封装和分用,交换机和路由器的封装和分用
|
2月前
|
运维 物联网 网络虚拟化
网络功能虚拟化(NFV):定义、原理及应用前景
网络功能虚拟化(NFV):定义、原理及应用前景
130 3

热门文章

最新文章