Linux检测网络故障以及恢复网络的方法

原文地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2011-08/40336.htm

在项目中遇到一个问题，嵌入式Linux设备工作一段时间后网络会出现故障，网线虽然连着，但却不能与外部主机通信。此时用串口调试内核，用ifconfig eth0 up命令可以再度启动网络。所以现在的需要在网络故障时检测出来，然后复位网络。

如何检测网络故障是一个问题，在网上搜索了半天也没有找到好的解决方法。突然想到可以自己实现linux中的ping命令，然后定时ping网关，依据是否能ping通网关就可以判断出网络是否故障。

参考自定义ping的代码，见http://www.linuxidc.com/Linux/2011-08/40337.htm

然后把这个程序嵌入我的程序中，实现了功能。下面是ping函数部分的代码：

1. //自定义ping函数参数   
2. #define PACKET_SIZE                         4096   
3. #define ERROR                               0   
4. #define SUCCESS                             1   
5. #define PING_TIME                           10000                               //10S   
6. #define PING_TIME_OUT                       1000                                //1S
7. // 效验算法   
8. unsigned short cal_chksum(unsigned short *addr, int len)  
9. {  
10.     int nleft=len;  
11.     int sum=0;  
12.     unsigned short *w=addr;  
13.     unsigned short answer=0;  
14.   
15.     while(nleft > 1)  
16.     {  
17.            sum += *w++;  
18.         nleft -= 2;  
19.     }  
20.   
21.     if( nleft == 1)  
22.     {  
23.         *(unsigned char *)(&answer) = *(unsigned char *)w;  
24.            sum += answer;  
25.     }  
26.   
27.     sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);  
28.     sum += (sum >> 16);  
29.     answer = ~sum;  
30.   
31.     return answer;  
32. }  
33.   
34. // Ping函数   
35. int ping( char *ips, int timeout)  
36. {  
37.     struct timeval timeo;  
38.     int sockfd;  
39.     struct sockaddr_in addr;  
40.     struct sockaddr_in from;  
41.   
42.     struct timeval *tval;  
43.     struct ip *iph;  
44.     struct icmp *icmp;  
45.   
46.     char sendpacket[PACKET_SIZE];  
47.     char recvpacket[PACKET_SIZE];  
48.   
49.     int n;  
50.     pid_t pid;  
51.     int maxfds = 0;  
52.     fd_set readfds;  
53.   
54.     // 设定Ip信息   
55.     bzero(&addr,sizeof(addr));  
56.     addr.sin_family = AF_INET;  
57.     addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ips);  
58.   
59.     // 取得socket   
60.     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);  
61.     if (sockfd < 0)  
62.     {  
63.         printf("ip:%s,socket error",ips);  
64.         return ERROR;  
65.     }  
66.   
67.     // 设定TimeOut时间   
68.     timeo.tv_sec = timeout / 1000;  
69.     timeo.tv_usec = timeout % 1000;  
70.   
71.     if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &timeo, sizeof(timeo)) == -1)  
72.     {  
73.         printf("ip:%s,setsockopt error",ips);  
74.         return ERROR;  
75.     }  
76.   
77.     // 设定Ping包   
78.     memset(sendpacket, 0, sizeof(sendpacket));  
79.   
80.     // 取得PID，作为Ping的Sequence ID   
81.     pid=getpid();  
82.     int i,packsize;  
83.     icmp=(struct icmp*)sendpacket;  
84.     icmp->icmp_type=ICMP_ECHO;  
85.     icmp->icmp_code=0;  
86.     icmp->icmp_cksum=0;  
87.     icmp->icmp_seq=0;  
88.     icmp->icmp_id=pid;  
89.     packsize=8+56;  
90.     tval= (struct timeval *)icmp->icmp_data;  
91.     gettimeofday(tval,NULL);  
92.     icmp->icmp_cksum=cal_chksum((unsigned short *)icmp,packsize);  
93.   
94.     // 发包   
95.     n = sendto(sockfd, (char *)&sendpacket, packsize, 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));  
96.     if (n < 1)  
97.     {  
98.         printf("ip:%s,sendto error",ips);  
99.         return ERROR;  
100.     }  
101.   
102.     // 接受   
103.     // 由于可能接受到其他Ping的应答消息，所以这里要用循环   
104.     while(1)  
105.     {  
106.         // 设定TimeOut时间，这次才是真正起作用的   
107.         FD_ZERO(&readfds);  
108.         FD_SET(sockfd, &readfds);  
109.         maxfds = sockfd + 1;  
110.         n = select(maxfds, &readfds, NULL, NULL, &timeo);  
111.         if (n <= 0)  
112.         {  
113.             printf("ip:%s,Time out error",ips);  
114.             close(sockfd);  
115.             return ERROR;  
116.         }  
117.   
118.         // 接受   
119.         memset(recvpacket, 0, sizeof(recvpacket));  
120.         int fromlen = sizeof(from);  
121.         n = recvfrom(sockfd, recvpacket, sizeof(recvpacket), 0, (struct sockaddr *)&from, (socklen_t *)&fromlen);  
122.         if (n < 1) {  
123.             break;  
124.         }  
125.   
126.         // 判断是否是自己Ping的回复   
127.         char *from_ip = (char *)inet_ntoa(from.sin_addr);  
128.         printf("fomr ip:%s",from_ip);  
129.          if (strcmp(from_ip,ips) != 0)  
130.          {  
131.             printf("ip:%s,Ip wang",ips);  
132.             break;  
133.          }  
134.   
135.         iph = (struct ip *)recvpacket;  
136.   
137.         icmp=(struct icmp *)(recvpacket + (iph->ip_hl<<2));  
138.   
139.         printf("ip:%s,icmp->icmp_type:%d,icmp->icmp_id:%d",ips,icmp->icmp_type,icmp->icmp_id);  
140.        // 判断Ping回复包的状态   
141.         if (icmp->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY && icmp->icmp_id == pid)  
142.         {  
143.             // 正常就退出循环   
144.             break;  
145.         }  
146.         else  
147.         {  
148.             // 否则继续等   
149.             continue;  
150.         }  
151.     }  
152.   
153.     // 关闭socket   
154.     close(sockfd);  
155.   
156.     printf("ip:%s,Success",ips);  
157.     return SUCCESS;  
158. }

以上是ping函数的实现。然后我开了个定时器每隔10S启动一次，一旦检测到网络故障则自动恢复：

1. //ping定时器槽函数   
2. void alarmInterface::slot_ping_timer()  
3. {  
4.     //查看网络是否正常，否则重启网络   
5.     if (ping(Gate_Way_Ip.data(),PING_TIME_OUT))  
6.     {  
7.         //cout << "wang luo zheng chang" << endl;   
8.     }  
9.     else  
10.     {  
11.         //cout << "wang luo gu zhang!!!!!!!!!!!!" << endl;   
12.         system("ifconfig eth0 down");  
13.         sleep(2);  
14.         system("ifconfig eth0 up");  
15.     }  
16. }  

工作完成。