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：

//自定义ping函数参数
#define PACKET_SIZE 4096
#define ERROR 0
#define SUCCESS 1
#define PING_TIME 10000 //10S
#define PING_TIME_OUT 1000 //1S
// 效验算法
unsigned short cal_chksum(unsigned short *addr, int len)
{
int nleft=len;
int sum=0;
unsigned short *w=addr;
unsigned short answer=0;

while(nleft > 1)
{
sum += *w++;
nleft -= 2;
}

if( nleft == 1)
{
*(unsigned char *)(&answer) = *(unsigned char *)w;
sum += answer;
}

sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);
sum += (sum >> 16);
answer = ~sum;

return answer;
}

// Ping函数
int ping( char *ips, int timeout)
{
struct timeval timeo;
int sockfd;
struct sockaddr_in addr;
struct sockaddr_in from;

struct timeval *tval;
struct ip *iph;
struct icmp *icmp;

char sendpacket[PACKET_SIZE];
char recvpacket[PACKET_SIZE];

int n;
pid_t pid;
int maxfds = 0;
fd_set readfds;

// 设定Ip信息
bzero(&addr,sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ips);

// 取得socket
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
if (sockfd < 0)
{
printf("ip:%s,socket error",ips);
return ERROR;
}

// 设定TimeOut时间
timeo.tv_sec = timeout / 1000;
timeo.tv_usec = timeout % 1000;

if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &timeo, sizeof(timeo)) == -1)
{
printf("ip:%s,setsockopt error",ips);
return ERROR;
}

// 设定Ping包
memset(sendpacket, 0, sizeof(sendpacket));

// 取得PID，作为Ping的Sequence ID
pid=getpid();
int i,packsize;
icmp=(struct icmp*)sendpacket;
icmp->icmp_type=ICMP_ECHO;
icmp->icmp_code=0;
icmp->icmp_cksum=0;
icmp->icmp_seq=0;
icmp->icmp_id=pid;
packsize=8+56;
tval= (struct timeval *)icmp->icmp_data;
gettimeofday(tval,NULL);
icmp->icmp_cksum=cal_chksum((unsigned short *)icmp,packsize);

// 发包
n = sendto(sockfd, (char *)&sendpacket, packsize, 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
if (n < 1)
{
printf("ip:%s,sendto error",ips);
return ERROR;
}

// 接受
// 由于可能接受到其他Ping的应答消息，所以这里要用循环
while(1)
{
// 设定TimeOut时间，这次才是真正起作用的
FD_ZERO(&readfds);
FD_SET(sockfd, &readfds);
maxfds = sockfd + 1;
n = select(maxfds, &readfds, NULL, NULL, &timeo);
if (n <= 0)
{
printf("ip:%s,Time out error",ips);
close(sockfd);
return ERROR;
}

// 接受
memset(recvpacket, 0, sizeof(recvpacket));
int fromlen = sizeof(from);
n = recvfrom(sockfd, recvpacket, sizeof(recvpacket), 0, (struct sockaddr *)&from, (socklen_t *)&fromlen);
if (n < 1) {
break;
}

// 判断是否是自己Ping的回复
char *from_ip = (char *)inet_ntoa(from.sin_addr);
printf("fomr ip:%s",from_ip);
if (strcmp(from_ip,ips) != 0)
{
printf("ip:%s,Ip wang",ips);
break;
}

iph = (struct ip *)recvpacket;

icmp=(struct icmp *)(recvpacket + (iph->ip_hl<<2));

printf("ip:%s,icmp->icmp_type:%d,icmp->icmp_id:%d",ips,icmp->icmp_type,icmp->icmp_id);
// 判断Ping回复包的状态
if (icmp->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY && icmp->icmp_id == pid)
{
// 正常就退出循环
break;
}
else
{
// 否则继续等
continue;
}
}

// 关闭socket
close(sockfd);

printf("ip:%s,Success",ips);
return SUCCESS;
}

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：

//ping定时器槽函数
void alarmInterface::slot_ping_timer()
{
//查看网络是否正常，否则重启网络
if (ping(Gate_Way_Ip.data(),PING_TIME_OUT))
{
//cout << "wang luo zheng chang" << endl;
}
else
{
//cout << "wang luo gu zhang!!!!!!!!!!!!" << endl;
system("ifconfig eth0 down");
sleep(2);
system("ifconfig eth0 up");
}
}

工作完成。