使用.NET实现WOL唤醒远程开机

桑榆肖物

发布于 2023-10-19 11:46:22

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发布于 2023-10-19 11:46:22

文章被收录于专栏：桑榆肖物

1. 背景

家居自动化是现代智能家居的重要组成部分，通过将各种设备连接起来，我们可以实现许多便捷的功能，例如远程开机。传统上，我们可以使用远程开机卡实现这一功能，但这种方法有一定的局限性，例如占用主板的PCIe或USB接口，当然开机卡也有自己的优势。在本文中，我们将介绍如何使用软件的方案实现远程开机，并给出.NET的实现方式。

后续我会继续更新相关的文章，将继续根据该主题背景介绍应用在群辉NAS的部署，远程的调用，.NET IOT 硬件接入，家居联动等。

2. 关于 WOL

在我们深入了解如何使用.NET实现WOL唤醒远程开机功能之前，让我们先了解一下WOL（Wake-on-LAN，局域网唤醒）的相关概念和原理。

WOL是一种网络协议，它允许用户通过局域网发送一个特定的数据包来唤醒处于休眠或关机状态的计算机。这种功能在远程管理、节能和家庭自动化等场景中具有很高的实用价值。

2.1 WOL 工作原理

WOL的工作原理是在计算机的网卡上监听一个特定的数据包，称为魔术包（Magic Packet）。当网卡接收到这个数据包时，计算机会被唤醒。魔术包是一个包含特定格式的UDP广播数据包，主要包括以下几部分：

1.首先是6个字节的0xFF，即全为1的二进制值。2.紧接着是目标计算机的MAC地址重复16次。

2.2 开启网卡唤醒功能

要实现WOL功能，我们需要确保目标计算机的硬件和操作系统支持WOL，并在BIOS和操作系统中启用相关设置。此外，发送魔术包的设备和目标计算机需要位于同一个局域网中，因为魔术包通常不会被路由器转发到其他网络。

网卡配置

大部分现代网卡都支持WOL功能，且默认已经开启。然而，为了确保WOL功能可以正常使用，我们可以检查并配置网卡的相关设置。需要在使用的网卡“属性”列表中找到“唤醒方式”或类似名称的项目，将其值设置为“Magic Packet”或“Magic Packet & Pattern Match”。这里不再详细的赘述，网络上有许多相关的开启教程，搜索一下即可。

BIOS配置

为了确保WOL功能可以正常工作，我们还需要在BIOS中启用相关设置。这个默认是没有打开的，不同主板厂商的BIOS设置可能略有不同，但基本步骤如下：

1.开机时按下特定的键（通常是F2、F10、DEL或ESC）进入BIOS设置界面。2.在BIOS设置界面中找到“电源管理”或类似名称的选项。3.在电源管理选项中找到“Wake on LAN”或“网络唤醒”等相关设置，并将其启用。4.保存设置并退出BIOS。

需要注意的是，不同主板厂商的BIOS设置界面和选项可能略有不同。请根据实际情况进行配置，如有需要，可以查阅主板手册以获取详细信息。

BIOS

3. 快速验证

为了确认是否已经正确的打开了 WOL 功能，可以将目标电脑关机后，使用手机或者其他设备测试验证。

3.1 局域网 Wake on Lan 应用

在执行了上面的操作打开WOL功能后，我们可以快速的通过 Wake on Lan 这一款应用快速的进行验证。

Wake on Lan 是一款很棒的本地工具应用，开源无广告，同时也支持安卓手表。开源地址：https://github.com/Florianisme/WakeOnLan?wt.mc_id=DT-MVP-5005195

Wake on Lan

3.2 Ubuntu 的 etherwake 命令

安装 etherwake 包：

sudo apt install wakeonlan

向目标的主机发送唤醒包，需要知道目标主机的 MAC 地址：

wakeonlan <mac address>

4. 代码实现

接下来，我们将使用.NET框架实现WOL唤醒远程开机功能。以下代码将展示如何创建一个简单的.NET控制台应用程序来发送WOL魔术包。

4.1 创建.NET控制台应用程序

首先，我们需要创建一个新的.NET控制台应用程序。在命令行中，输入以下命令：

dotnet new console -n WOLApp  
cd WOLApp

这将创建一个名为WOLApp的.NET控制台应用程序，并将当前工作目录切换到该项目目录中。

4.2 编写代码

接下来，我们需要编写实际的WOL代码。在Program.cs文件中，替换默认代码，粘贴以下代码：

using System;  
using System.Net;  
using System.Net.Sockets;  
using System.Text.RegularExpressions;  

namespace WOLApp  
{  
    class Program  
    {  
        static void Main(string[] args)  
        {  
            if (args.Length != 1)  
            {  
                Console.WriteLine("Usage: WOLApp <MAC Address>");  
                return;  
            }  

            string macAddress = args[0];  

            if (!IsValidMacAddress(macAddress))  
            {  
                Console.WriteLine("Invalid MAC address format");  
                return;  
            }  

            try  
            {  
                byte[] magicPacket = CreateMagicPacket(macAddress);  
                SendMagicPacket(magicPacket);  
                Console.WriteLine("Magic packet sent successfully");  
            }  
            catch (Exception ex)  
            {  
                Console.WriteLine("Error sending magic packet: " + ex.Message);  
            }  
        }  

        static bool IsValidMacAddress(string macAddress)  
        {  
            Regex regex = new Regex("^([0-9A-Fa-f]{2}[:-]){5}([0-9A-Fa-f]{2})$");  
            return regex.IsMatch(macAddress);  
        }  

        static byte[] CreateMagicPacket(string macAddress)  
        {  
            byte[] macBytes = ParseMacAddress(macAddress);  
            byte[] magicPacket = new byte[6 + (6 * 16)];  

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

            for (int i = 6; i < magicPacket.Length; i += 6)  
            {  
                Array.Copy(macBytes, 0, magicPacket, i, 6);  
            }  

            return magicPacket;  
        }  

        static byte[] ParseMacAddress(string macAddress)  
        {  
            string[] hexValues = macAddress.Split(new[] { ':', '-' });  
            byte[] macBytes = new byte[6];  

            for (int i = 0; i < hexValues.Length; i++)  
            {  
                macBytes[i] = Convert.ToByte(hexValues[i], 16);  
            }  

            return macBytes;  
        }  

        static void SendMagicPacket(byte[] magicPacket)  
        {  
            using (UdpClient udpClient = new UdpClient())  
            {  
                udpClient.Connect(IPAddress.Broadcast, 9);  
                udpClient.Send(magicPacket, magicPacket.Length);  
            }  
        }  
    }  
}

这段代码首先检查输入的MAC地址是否有效，然后创建一个魔术包，并通过UDP广播将其发送到局域网中。