用Go實(shí)現(xiàn)底層Socket的Wake-on-LAN技術(shù)
在日常工作或運(yùn)維自動(dòng)化中，我們可能會(huì)遇到這樣的場(chǎng)景：
- 想遠(yuǎn)程喚醒家里的 NAS 或服務(wù)器；
- 企業(yè)中控平臺(tái)需要遠(yuǎn)程喚醒局域網(wǎng)中的某些設(shè)備；
- 想做一個(gè)能自動(dòng)喚醒局域網(wǎng)機(jī)器的程序或服務(wù)。
這時(shí)，Wake-on-LAN（WOL）就是你的好朋友。今天我們就用Go語(yǔ)言手把手實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)陋的WOL喚醒工具！
什么是WOL？
什么是wol呢？下面是一段摘自wiki百科的簡(jiǎn)單介紹，具體介紹如下所述:
Wake-on-LAN，簡(jiǎn)稱(chēng)WOL或WoL，中譯為“網(wǎng)絡(luò)喚醒”、“遠(yuǎn)程喚醒”，是一種遠(yuǎn)程喚醒技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，功效在于讓休眠狀態(tài)或關(guān)機(jī)狀態(tài)的電腦，透過(guò)局域網(wǎng)的另一臺(tái)電腦對(duì)其發(fā)令，使其喚醒、恢復(fù)成運(yùn)作狀態(tài)，或從關(guān)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)成開(kāi)機(jī)狀態(tài)。該消息通常由在連接到同一局域網(wǎng)的設(shè)備上執(zhí)行的程序發(fā)送到目標(biāo)計(jì)算機(jī)。也可以使用子網(wǎng)定向廣播或 WoL 網(wǎng)關(guān)服務(wù)從另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起消息。
WOL原理
這也是一段摘自wiki百科的一段描述，一般而言，WOL技術(shù)的遠(yuǎn)程喚醒步驟如下：
電腦處在關(guān)機(jī)（或休眠）狀態(tài)時(shí)，機(jī)內(nèi)的網(wǎng)卡及主板部分仍保有微弱的供電，此微弱供電能讓網(wǎng)卡保有最低的運(yùn)作能力，使網(wǎng)卡能聆聽(tīng)來(lái)自電腦外部的網(wǎng)絡(luò)廣播信息，并對(duì)信息內(nèi)容進(jìn)行偵測(cè)與解讀，一旦發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)廣播的內(nèi)容中有特定的“魔法數(shù)據(jù)包”（Magic Packet），就會(huì)對(duì)該數(shù)據(jù)包的內(nèi)容進(jìn)行研判。
魔法數(shù)據(jù)包是以廣播方式發(fā)送的，廣播的方式與范疇可以是整個(gè)局域網(wǎng)（LAN），也可以是特定的子網(wǎng)（Subnet），同時(shí)魔法數(shù)據(jù)包內(nèi)會(huì)有某部（或一群）電腦的網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)據(jù)，網(wǎng)卡一旦解讀研判出所指的地址是自身所處的電腦時(shí)，網(wǎng)卡就會(huì)通知機(jī)內(nèi)的主板、電源供應(yīng)器，開(kāi)始進(jìn)行開(kāi)機(jī)（或喚醒）的程序。
什么是魔法數(shù)據(jù)包？
魔法數(shù)據(jù)包當(dāng)然是會(huì)變魔法的數(shù)據(jù)包啦，以下還是一段摘自wiki百科的描述
魔法數(shù)據(jù)包（Magic Packet）是一個(gè)廣播性的幀（frame），透過(guò)端口7或9發(fā)送，可以使用無(wú)需建立連接（Connectionless protocol）的通信協(xié)議（如UDP、IPX）來(lái)傳遞，目前鑒于已很少采用Novell NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的IPX協(xié)議而多選用UDP。
具體如下：魔法數(shù)據(jù)包（Magic Packet）是一個(gè)廣播性的幀（frame），透過(guò)端口7或9發(fā)送，可以使用無(wú)需建立連接（Connectionless protocol）的通信協(xié)議（如UDP、IPX）來(lái)傳遞，目前鑒于已很少采用Novell NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的IPX協(xié)議而多選用UDP。
在魔法數(shù)據(jù)包內(nèi)，每次都會(huì)先有連續(xù)6個(gè)"FF"（十六進(jìn)制，換算成二進(jìn)制即：11111111）的數(shù)據(jù)，即：FF FF FF FF FF FF，在連續(xù)6個(gè)"FF"后則開(kāi)始帶出MAC地址信息，有時(shí)還會(huì)帶出4字節(jié)或6字節(jié)的密碼，一旦經(jīng)由網(wǎng)卡偵測(cè)、解讀、研判（廣播）魔法數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，內(nèi)容中的MAC地址、密碼若與電腦自身的地址、密碼吻合，就會(huì)啟動(dòng)喚醒、開(kāi)機(jī)的程序。
用Golang編寫(xiě)底層WOL代碼
我們下面用Go原生的syscall庫(kù)構(gòu)建底層UDP Socket，通過(guò)廣播方式發(fā)送WOL數(shù)據(jù)包。
第一步：構(gòu)造會(huì)魔法的數(shù)據(jù)包(Magic Packet啊,他好會(huì)呀??)
func createMagicPacket(mac string) ([]byte, error) {
// 清理 MAC 格式
macClean := strings.ReplaceAll(strings.ReplaceAll(mac, ":", ""), "-", "")
if len(macClean) != 12 {
return nil, fmt.Errorf("invalid MAC address format")
}
// 解碼為字節(jié)
macBytes, err := hex.DecodeString(macClean)
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("failed to parse MAC address: %v", err)
}
// 創(chuàng)建 Magic Packet
packet := make([]byte, 6+(16*6))
for i := 0; i < 6; i++ {
packet[i] = 0xFF
}
for i := 0; i < 16; i++ {
copy(packet[6+i*6:], macBytes)
}
return packet, nil
}解析:
- 這里我們先將MAC地址轉(zhuǎn)成字節(jié)數(shù)組；
- 然后拼接6字節(jié)廣播頭 + 16次重復(fù)MAC。
第二步：使用底層UDP Socket廣播發(fā)送
func sendMagicPacket(packet []byte, broadcastIP string, port int) error {
fd, err := syscall.Socket(syscall.AF_INET, syscall.SOCK_DGRAM, syscall.IPPROTO_UDP)
if err != nil {
return fmt.Errorf("failed to create socket: %v", err)
}
defer syscall.Close(fd)
// 啟用廣播
if err := syscall.SetsockoptInt(fd, syscall.SOL_SOCKET, syscall.SO_BROADCAST, 1); err != nil {
return fmt.Errorf("failed to set broadcast option: %v", err)
}
// 設(shè)置目標(biāo)地址
dst := syscall.SockaddrInet4{Port: port}
ip := net.ParseIP(broadcastIP).To4()
if ip == nil {
return fmt.Errorf("invalid broadcast IP address")
}
copy(dst.Addr[:], ip)
// 發(fā)送數(shù)據(jù)包
if err := syscall.Sendto(fd, packet, 0, &dst); err != nil {
return fmt.Errorf("failed to send magic packet: %v", err)
}
fmt.Println("Magic Packet sent via raw socket successfully!")
return nil
}解析:
- 使用syscall.Socket創(chuàng)建UDP Socket；
- 配置為廣播模式；
- 使用Sendto向255.255.255.255:9廣播發(fā)送數(shù)據(jù)包。
第三步：編寫(xiě)入口主函數(shù)
func main() {
mac := "00:11:22:33:44:55" // 目標(biāo)設(shè)備MAC地址
broadcastIP := "255.255.255.255" // 廣播地址
port := 9 // 常見(jiàn)UDP端口
packet, err := createMagicPacket(mac)
if err != nil {
fmt.Printf("Packet creation error: %v\n", err)
return
}
if err := sendMagicPacket(packet, broadcastIP, port); err != nil {
fmt.Printf("Failed to send packet: %v\n", err)
}
}以上代碼我們就編寫(xiě)好了，那么下面就是見(jiàn)證時(shí)刻的奇跡了，好激動(dòng)啊，運(yùn)行命令如下所示:
go run main.go毫不意外程序運(yùn)行是失敗的，因?yàn)槲夷桥_(tái)祖?zhèn)鞯膚indows筆記本睡死了。有句話(huà)說(shuō)得好，古人云，愛(ài)而不得的人，我們?cè)趺唇卸冀胁恍?，就如這臺(tái)電腦，猶如我那顆死透了的心??，從此水泥封心。
使用注意事項(xiàng)
- 開(kāi)啟 BIOS 中的 WOL 支持，網(wǎng)卡也要支持
- 關(guān)機(jī)狀態(tài)需有待機(jī)電源（即插著電的關(guān)機(jī)）
- 如果用 Linux，可以通過(guò) ethtool 啟用網(wǎng)卡 WOL 功能：
sudo ethtool -s eth0 wol g- 若在公網(wǎng)喚醒設(shè)備，需路由器設(shè)置端口轉(zhuǎn)發(fā)或VPN內(nèi)網(wǎng)
總結(jié)
使用底層Socket方式構(gòu)造并發(fā)送Wake-on-LAN包，在Go中非常適合構(gòu)建系統(tǒng)級(jí)喚醒工具。相比起高層封裝方式，這種原生實(shí)現(xiàn)方式更靈活、更可控，也更適合你構(gòu)建跨平臺(tái)或嵌入式場(chǎng)景的WOL工具。
參考鏈接??：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%B6%B2%E8%B7%AF%E5%96%9A%E9%86%92
