通過C#語言判斷本地計算機物理網(wǎng)絡(luò)接口的研究

胡迪

摘要：為避免桌面終端運維工程師在工作中則經(jīng)常面臨各類重復(fù)性的操作，擬通過“多用途運維軟件包的研制”項目是將企業(yè)中運維運維工程師常用的操作進行集成，并以.NET平臺為底層，利用C#語言將注冊表操作、PowerShell命令執(zhí)行等進行整合的一套自研軟件包。該項目通過WPF框架在統(tǒng)一的前端界面中完成可視化的顯示，簡化工程師操作，提高工作效率，減少誤操作率，保證操作過程的標準化并滿足企業(yè)信息化安全標準。

關(guān)鍵詞：.NET Core;C#;注冊表

中圖分類號：TP3? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）29-0128-02

1背景

我公司一直承擔著集團內(nèi)京直地區(qū)各下屬公司的桌面計算機終端運維工作，涉及設(shè)備數(shù)量超過4000千臺。終端運維工程師在工作中則經(jīng)常面臨各類重復(fù)性的操作，如：打開傳統(tǒng)控制面板、修改計算機名稱、計算機加域及退域、打印機添加及管理、辦公軟件及操作系統(tǒng)激活、驅(qū)動程序安裝及檢查、應(yīng)用軟件安裝及刪除、瀏覽器配置等。工程師需要不斷切換工作場景，分別打開各功能所對應(yīng)模塊手動進行設(shè)置，不僅影響工作效率，還增加了誤操作率，特別是對新員工培訓上崗容易造成混亂，也影響新入職員工的上崗速度。

為避免上述情況，擬通過“多用途運維軟件包”的研制，將桌面終端運維工程師常用的操作進行集成。在統(tǒng)一界面中完成可視化的前端顯示，簡化工程師操作，提高工作效率，減少誤操作率，保證操作過程的標準化。同時滿足企業(yè)內(nèi)的信息化安全規(guī)定及標準。

本軟件包共有激活、系統(tǒng)配置、設(shè)備管理、軟件管理四個分類，包含激活操作系統(tǒng)、激活辦公套件、顯示操作系統(tǒng)授權(quán)信息、顯示辦公套件版本及授權(quán)信息、修改計算機名、加入退出 AD域、操作系統(tǒng)代理配置、打開控制面板、關(guān)閉系統(tǒng)休眠、打開 PowerShell控制臺、打開設(shè)備管理器、打印機管理、添加打印機、顯示網(wǎng)卡信息、磁盤管理、連接服務(wù)器、添加或刪除程序、打開 Internet選項等功能。

考慮到該項目成果主要應(yīng)用于微軟Windows操作系統(tǒng)平臺上，且后期可能出現(xiàn)的跨平臺需求，實施過程以.NET Core為底層平臺，前端界面使用WPF框架展示，實現(xiàn)主流現(xiàn)代化的展示界面，后臺代碼則通過C#程序設(shè)計語言進行開發(fā)。其中.Net Core、WPF、C#產(chǎn)品均已開放源代碼，且可實現(xiàn)跨平臺的支持能力，為未來可能出現(xiàn)的平臺遷移及跨多平臺情況設(shè)計好底層框架。

2現(xiàn)狀

鑒于企業(yè)信息化管理規(guī)定中關(guān)于“所有計算機必須綁定網(wǎng)卡的物理地址方可準入公司內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)”的要求，在多用途運維軟件包中設(shè)計了輸出本地計算機網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)的模塊，對本機物理網(wǎng)絡(luò)接口在前端界面中完成輸出顯示，以方便終端運維工程師快速獲取本機網(wǎng)卡的物理地址。但是在微軟公司 Windows操作系統(tǒng)中還存有大量的虛擬網(wǎng)卡，此類網(wǎng)卡無論在用戶的日常應(yīng)用中抑或是工程師的運維操作中均不存在任何意義，甚至對工程師在故障排查操作過程中的判斷產(chǎn)生了迷惑及不利因素。

本文通過調(diào)用類與方法，結(jié)合對注冊表的判斷，以實現(xiàn)在前端界面中過濾本地計算機虛擬網(wǎng)絡(luò)接口，僅輸出顯示物理網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)的功能，并滿足項目實施需求。

在微軟公司關(guān)于.NET平臺的文檔中，闡述了其提供的一種對網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)地址信息和本地計算機地址變更通知訪問權(quán)限的命名空間，在該命名空間中包含了提供網(wǎng)絡(luò)接口配置和統(tǒng)計接口信息的類。該類可用于封裝本地計算機上網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)。

在本項目實施中，首先創(chuàng)建了用于獲取本地計算機上全部網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)的私有方法，在該方法中將本地計算機全部網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)存入名為category 的NetworkInterface類型數(shù)組變量中。而后對該數(shù)組變量進行遍歷循環(huán)，將網(wǎng)絡(luò)名稱、網(wǎng)卡物理地址的值以字符串型式輸出顯示至名為lstAdapter的前端界面列表框組件中。然后通過方法將網(wǎng)絡(luò)接口的IPv4地址信息保存至UnicastIPAddressInformationCollection類型的ipCollection變量中，最后對該變量其進行遍歷、判斷及輸出。

通過對該私有方法的代碼進行編譯及執(zhí)行，可以看到如圖1所示前端界面中正常輸出并顯示了本地計算機上的網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)。

對輸出結(jié)果進行分析，發(fā)現(xiàn)其中包含了本地計算機所有的網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)，既有物理網(wǎng)絡(luò)接口，又有虛擬網(wǎng)絡(luò)接口。而虛擬網(wǎng)絡(luò)接口在本項目中被設(shè)定為無效信息，無需進行輸出顯示。所以還需要在代碼中對此類接口的數(shù)據(jù)進行判斷，進而過濾并跳過在前端界面中的輸出顯示操作，從而達到前端界面僅輸出顯示物理網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)的需求。

3思路

針對現(xiàn)狀，實施方案擬將在代碼中增加判斷節(jié)點作為切入點，通過對網(wǎng)絡(luò)接口的名稱或網(wǎng)絡(luò)接口的類型增加判斷，進而實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)接口為物理接口或虛擬接口的劃分。

通過對微軟公司關(guān)于驅(qū)動程序的文檔進行分析，發(fā)現(xiàn)該公司在操作系統(tǒng)接口中為設(shè)備安裝程序類提供了固定的系統(tǒng)定義唯一標識（GUID）?？紤]到微軟公司操作系統(tǒng)底層的注冊表中包含了所有硬件設(shè)備的全部信息，又在注冊表中對該唯一標識進行了分析，發(fā)現(xiàn)該鍵中包含數(shù)個以其他唯一標識（GUID）命名的子鍵，再將各子鍵中的Name值項與設(shè)備管理器中網(wǎng)絡(luò)適配器內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)接口名稱進行比對，確定了該值項即對應(yīng)了其網(wǎng)絡(luò)接口的名稱。證實了上述關(guān)于注冊表中包含了本地計算機所有硬件設(shè)備的全部信息的思路。

而在分析子鍵中的PnPInstanceId值項后發(fā)現(xiàn)其為操作系統(tǒng)中對該設(shè)備設(shè)置的唯一標識。將所有Name子鍵中的PnPIn?stanceId值項中的數(shù)據(jù)進行比對可以發(fā)現(xiàn)均以 PCI、SWD 或 GUID 為起始，再結(jié)合對 Name值項的分析，可以發(fā)現(xiàn)以PCI 為前三個字符的PnPInstanceId值項，其對應(yīng)的Name值項均為本地計算機中的物理網(wǎng)絡(luò)接口，其余則對應(yīng)藍牙、Miniport等虛擬網(wǎng)絡(luò)接口。進一步證實了可以通過對注冊表的判斷來區(qū)分本地計算機所有網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)類型的思路。

根據(jù)以上思路，最終確定采用在私有方法中添加對注冊表內(nèi)PnPInstanceId值項的輪詢遍歷，并在該過程中將值項數(shù)據(jù)的前三個字符與“PCI”進行比對，用于判斷物理或虛擬網(wǎng)絡(luò)接口的方案。對結(jié)果與”PCI”一致的執(zhí)行在前端界面的輸出顯示，對非一致的結(jié)果執(zhí)行過濾跳過，以實現(xiàn)對本地計算機所有網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)的篩選及過濾。

4實現(xiàn)

在項目實施中，首先依然通過私有方法獲取本地計算機上全部網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)，并將全部網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)存入名為catego?ry的NetworkInterface類型數(shù)組變量中。然后在對該數(shù)組變量進行循環(huán)遍歷時，先創(chuàng)建用于保存注冊表值項PnPInstanceId對應(yīng)路徑的字符串類型變量adapterRegKey，并對該變量執(zhí)行只讀打開操作。隨后對其變量中的字符串值進行非空判斷，對空內(nèi)容，認為該計算機中無任何網(wǎng)絡(luò)接口，并結(jié)束輸出本地計算機網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)模塊的執(zhí)行;對非空內(nèi)容，將其PnPInstanceId的值轉(zhuǎn)換為字符串類型并保存到代碼中名為pnpInstanceID的字符串類型變量中，再對其字符串長度及前三個字符進行判斷，長度大于3且前三個字符等于“PCI”，說明該網(wǎng)絡(luò)接口類型為物理網(wǎng)絡(luò)接口，將其輸出至前端界面中;否則判斷其表示為虛擬網(wǎng)絡(luò)接口，代碼執(zhí)行跳出本次循環(huán)并繼續(xù)進行下一次循環(huán)判斷其他PnPInstanceId值項的操作。

string macAddress;

NetworkInterface[] category = NetworkInterface. GetAllNet?workInterfaces（）;

foreach （NetworkInterface adapter in category）

{

string adapterRegKey =@"SYSTEM＼CurrentControlSet＼Con?trol＼Network＼{4D36E972-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}＼" + adapter.Id +@"＼Connection";

RegistryKeyopenKey = Registry.LocalMachine.OpenSubKey （adapterRegKey， false）;

if （openKey ！= null）

{

string pnpInstanceID = openKey. GetValue（"PnPInstanceId"， ""）.ToString（）;

if （pnpInstanceID.Length>3 &&pnpInstanceID.Substring（0， 3）=="PCI"）

{

lstAdapter.Items.Add（"名稱："+ adapter.Name）;

…

}

在代碼中增加了通過注冊表對物理網(wǎng)絡(luò)接口及虛擬網(wǎng)絡(luò)接口的判斷后再次進行編譯和執(zhí)行，并將前端界面顯示的輸出結(jié)果與本地計算機設(shè)備管理器中的網(wǎng)絡(luò)適配器列表進行比對。

5結(jié)論

通過在C#程序中對命令空間、類、私有方法的使用，結(jié)合對操作系統(tǒng)設(shè)備安裝程序類的分析，結(jié)合對注冊表的判斷，完成了通過C#語言判斷本地計算機物理網(wǎng)卡差在前端界面進行展示輸出的需求。

作為微軟公司在.NET 時代的旗幟性語言，C#語言是由 C 和 C++衍生出來的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，運行于.NET Frame? work和.NET Core平臺之上的高級程序設(shè)計語言，其兼具安全、穩(wěn)定、簡單、優(yōu)雅等特性，以強大的操作能力、優(yōu)雅的語法風格、創(chuàng)新的語言特性和便捷的面向組件編程的支持成為.NET開發(fā)的首選語言。

同時，C#程序設(shè)計語言與Windows操作系統(tǒng)同出于微軟公司之手，其操作系統(tǒng)中存在大量的基礎(chǔ)類庫、動態(tài)鏈接庫、接口可以被 C#語言輕易地調(diào)用，以對操作系統(tǒng)進行更深層次的操作。

在本研究中，將.NET平臺中提供的類、方法與注冊表進行組合，滿足項目需求。而對于項目中如修改計算機名、加入或退出AD域等的其他需求，同樣需要充分利用.NET平臺與Windows操作系統(tǒng)深度結(jié)合的優(yōu)勢，調(diào)用操作系統(tǒng)中的其他動態(tài)鏈接庫，不斷拓展思路，滿足項目需求，推動項目順利開展。

目前市場上針對桌面運維工程師的運維軟件包數(shù)量較少且功能單一，可定制性低，既不能滿足企業(yè)實際需求，更無法滿足企業(yè)內(nèi)的信息化安全標準。通過本項目的自研，既滿足了工程師實際應(yīng)用中的需求，減少操作步驟以及誤操作率，在提高工作效率、統(tǒng)一工作標準的同時也符合了企業(yè)內(nèi)部信息化安全的標準。

參考文獻

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【通聯(lián)編輯：朱寶貴】