c# - 如何通过 .NET 访问 ARP 协议信息？

Question

我试图找出在我们的局域网中哪些设备在线，哪些设备离线。
我见过许多程序在做一种图形化的网络概览，显示 LAN IP 和 MAC 地址。

我想知道是否以及如何从中提取这些（ARP？）信息C#/.NET？

Answer 1

如果您知道那里有哪些设备，您可以使用Ping 类。这将允许您至少填写 ARP 表。如果需要，您始终可以执行 ARP -a 并解析输出。这里还有一个链接，显示了如何通过 pinvoke 调用GetIpNetTable。我在下面包含了 Ping 类的示例以及如何使用 GetIpNetTable 访问 ARP 表。

这是 Ping 类的示例

using System;
using System.Net;
using System.Net.NetworkInformation;
using System.Text;

namespace Examples.System.Net.NetworkInformation.PingTest
{
    public class PingExample
    {
        // args[0] can be an IPaddress or host name.
        public static void Main (string[] args)
        {
            Ping pingSender = new Ping ();
            PingOptions options = new PingOptions ();

            // Use the default Ttl value which is 128,
            // but change the fragmentation behavior.
            options.DontFragment = true;

            // Create a buffer of 32 bytes of data to be transmitted.
            string data = "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa";
            byte[] buffer = Encoding.ASCII.GetBytes (data);
            int timeout = 120;
            PingReply reply = pingSender.Send (args[0], timeout, buffer, options);
            if (reply.Status == IPStatus.Success)
            {
                Console.WriteLine ("Address: {0}", reply.Address.ToString ());
                Console.WriteLine ("RoundTrip time: {0}", reply.RoundtripTime);
                Console.WriteLine ("Time to live: {0}", reply.Options.Ttl);
                Console.WriteLine ("Don't fragment: {0}", reply.Options.DontFragment);
                Console.WriteLine ("Buffer size: {0}", reply.Buffer.Length);
            }
        }
    }
}

这是 GetIpNetTable 的一个示例。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.ComponentModel; 
using System.Net;

namespace GetIpNetTable
{
   class Program
   {
      // The max number of physical addresses.
      const int MAXLEN_PHYSADDR = 8;

      // Define the MIB_IPNETROW structure.
      [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
      struct MIB_IPNETROW
      {
         [MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
         public int dwIndex;
         [MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
         public int dwPhysAddrLen;
         [MarshalAs(UnmanagedType.U1)]
         public byte mac0;
         [MarshalAs(UnmanagedType.U1)]
         public byte mac1;
         [MarshalAs(UnmanagedType.U1)]
         public byte mac2;
         [MarshalAs(UnmanagedType.U1)]
         public byte mac3;
         [MarshalAs(UnmanagedType.U1)]
         public byte mac4;
         [MarshalAs(UnmanagedType.U1)]
         public byte mac5;
         [MarshalAs(UnmanagedType.U1)]
         public byte mac6;
         [MarshalAs(UnmanagedType.U1)]
         public byte mac7;
         [MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
         public int dwAddr;
         [MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
         public int dwType;
      }

      // Declare the GetIpNetTable function.
      [DllImport("IpHlpApi.dll")]
      [return: MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
      static extern int GetIpNetTable(
         IntPtr pIpNetTable,
         [MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
         ref int pdwSize,
         bool bOrder);

      [DllImport("IpHlpApi.dll", SetLastError = true, CharSet = CharSet.Auto)]
      internal static extern int FreeMibTable(IntPtr plpNetTable);

      // The insufficient buffer error.
      const int ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER = 122;

      static void Main(string[] args)
      {
         // The number of bytes needed.
         int bytesNeeded = 0;

         // The result from the API call.
         int result = GetIpNetTable(IntPtr.Zero, ref bytesNeeded, false);

         // Call the function, expecting an insufficient buffer.
         if (result != ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER)
         {
            // Throw an exception.
            throw new Win32Exception(result);
         }

         // Allocate the memory, do it in a try/finally block, to ensure
         // that it is released.
         IntPtr buffer = IntPtr.Zero;

         // Try/finally.
         try
         {
            // Allocate the memory.
            buffer = Marshal.AllocCoTaskMem(bytesNeeded);

            // Make the call again. If it did not succeed, then
            // raise an error.
            result = GetIpNetTable(buffer, ref bytesNeeded, false);

            // If the result is not 0 (no error), then throw an exception.
            if (result != 0)
            {
               // Throw an exception.
               throw new Win32Exception(result);
            }

            // Now we have the buffer, we have to marshal it. We can read
            // the first 4 bytes to get the length of the buffer.
            int entries = Marshal.ReadInt32(buffer);

            // Increment the memory pointer by the size of the int.
            IntPtr currentBuffer = new IntPtr(buffer.ToInt64() +
               Marshal.SizeOf(typeof(int)));

            // Allocate an array of entries.
            MIB_IPNETROW[] table = new MIB_IPNETROW[entries];

            // Cycle through the entries.
            for (int index = 0; index < entries; index++)
            {
               // Call PtrToStructure, getting the structure information.
               table[index] = (MIB_IPNETROW) Marshal.PtrToStructure(new
                  IntPtr(currentBuffer.ToInt64() + (index *
                  Marshal.SizeOf(typeof(MIB_IPNETROW)))), typeof(MIB_IPNETROW));
            }

            for (int index = 0; index < entries; index++)
            {
               MIB_IPNETROW row = table[index];
               IPAddress ip=new IPAddress(BitConverter.GetBytes(row.dwAddr));
               Console.Write("IP:"+ip.ToString()+"\t\tMAC:");

               Console.Write( row.mac0.ToString("X2") + '-');
               Console.Write( row.mac1.ToString("X2") + '-');
               Console.Write( row.mac2.ToString("X2") + '-');
               Console.Write( row.mac3.ToString("X2") + '-');
               Console.Write( row.mac4.ToString("X2") + '-');
               Console.WriteLine( row.mac5.ToString("X2"));

            }
         }
         finally
         {
            // Release the memory.
            FreeMibTable(buffer);
         }
      }
   }
}

Answer 2

希望您尝试从 IP 地址获取 MAC 地址，而不是相反。

这是一个人的例子的链接：

ARP解析器

我还没有尝试过，让我们知道它是如何工作的。

Answer 3

我有一个类似的问题，想获得 MAC 地址，给定一个 Asp.Net Core 项目的 IP 地址。我希望它也能在 Windows 和 linux 上工作。由于我发现没有易于使用的解决方案，我决定自己创建一个名为 ArpLookup 的小型库( NuGet )。

它能够将macs分配给windows和linux上的ips。在 Windows 上，它使用IpHlpApi.SendARPapi。在 linux 上，它从/proc/net/arp. 如果它没有找到 ip，它会尝试 ping 它（以使操作系统执行 arp 请求），然后再次查看 arp 缓存。这无需任何依赖项（托管或非托管）且无需启动进程并解析其标准输出等即可工作。

Windows 版本不是异步的，因为底层 API 不是。由于 linux 版本是真正的异步（用于 arp 缓存的异步文件 io + corefx 异步 ping api），我决定无论如何提供一个异步 api 并Task在 windows 上返回一个完成的。

它很容易使用。此处提供了一个真实世界的使用示例。

---

这是在 windows 上查找 ARP 以映射 IP -> MAC 地址的摘录：

internal static class ArpLookupService
{
    /// <summary>
    /// Call ApHlpApi.SendARP to lookup the mac address on windows-based systems.
    /// </summary>
    /// <exception cref="Win32Exception">If IpHlpApi.SendARP returns non-zero.</exception>
    public static PhysicalAddress Lookup(IPAddress ip)
    {
        if (ip == null)
            throw new ArgumentNullException(nameof(ip));

        int destIp = BitConverter.ToInt32(ip.GetAddressBytes(), 0);

        var addr = new byte[6];
        var len = addr.Length;

        var res = NativeMethods.SendARP(destIp, 0, addr, ref len);

        if (res == 0)
            return new PhysicalAddress(addr);
        throw new Win32Exception(res);
    }

    private static class NativeMethods
    {
        private const string IphlpApi = "iphlpapi.dll";

        [DllImport(IphlpApi, ExactSpelling = true)]
        [SecurityCritical]
        internal static extern int SendARP(int destinationIp, int sourceIp, byte[] macAddress, ref int physicalAddrLength);
    }
}

在 Linux 上实现相同的代码可以在这里找到。我上面链接的库添加了一个薄抽象层，它提供了一个单一的跨平台方法来进行像这样的 arp 查找。

Answer 4

就我而言，我想查看网络上的所有 ARP 广播流量，以检测网络上广播冲突 IP 和 MAC 地址的设备。我发现“arp -a”轮询实现会导致信息陈旧，这使得检测 IP 地址冲突特别具有挑战性。例如，两台设备正在响应 ARP 请求，但由于一个响应总是较晚到达，它会将较早的响应隐藏在“arp -a”表中。

我使用SharpPcap创建了一个带有 ARP 流量捕获过滤器的捕获服务。然后我使用Packet.Net来解析 ARP 数据包。最后，当数据包进入时，我会记录并生成有关 IP 和 MAC 地址冲突的警报。