.NET TIPS

pingパケットを送受信するには？［2.0のみ、C#、VB］

デジタルアドバンテージ　一色 政彦
2006/03/03

　.NET Framework 2.0では、新たにPingクラス（System.Net.NetworkInformation名前空間）が追加されている。Pingクラスを使用すれば、TCP/IPネットワーク上の特定のコンピュータへICMP（Internet Control Message Protocol）エコー・メッセージ（いわゆるpingパケット）を送信し、その応答を受信することで、リモート・コンピュータへのパケットの到達性を確認したり、ネットワーク上での応答速度を測定したりできる。本稿では、このPingクラスの基本的な利用方法を解説する。

　Pingクラスによるpingパケットの送信とその応答受信の方法には、次の2種類が存在する。

  • 同期通信（＝基本的に、応答が返ってくるまで制御が戻らない）
  • 非同期通信（＝送信し終わると即座に制御が戻る）

　本稿ではこのうち、同期通信でpingパケットを送信する方法を紹介する。非同期で送信する方法については、MSDNの「Ping.SendAsyncメソッド」の説明を参照してほしい。

同期通信でpingを送信するには？

　同期通信でpingパケットを送信するには、Pingクラスのインスタンスを作成し、Sendメソッドを呼び出せばよい。

　このSendメソッドにはいくつかのオーバーロードがあるが（詳しくはMSDNのページを参照してほしい）、ここでは（最もシンプルに使える）IPアドレスやホスト名を文字列でパラメータに指定できるバージョンのSendメソッドを使ったサンプル・プログラムを示す。

using System;
using System.Net;
using System.Net.NetworkInformation;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;

namespace ConsoleApplication1
{
  class Program
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      string address = "dapc89";
      // IPアドレスを指定することも可能
      //string address = "192.168.0.102";

      try
      {
        // 送信先のホスト名とIPアドレスを表示する
        IPHostEntry ipInfo = Dns.GetHostEntry(address);
        string hostName = ipInfo.HostName;
        string ipAddress = ipInfo.AddressList[0].ToString();
        Console.WriteLine(
          "Pinging {0} [{1}] with 32 bytes of data:\n",
          hostName, ipAddress);

        // pingを実際に送信する
        Ping sender = new Ping();
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
          PingReply reply = sender.Send(address);
          if (reply.Status == IPStatus.Success)
          {
            Console.WriteLine(
              "Reply from {0}: bytes={1} time={2}ms TTL={3}",
              reply.Address,
              reply.Buffer.Length,
              reply.RoundtripTime,
              reply.Options.Ttl);   // Time to live
          }
          else
          {
            Console.WriteLine(reply.Status);
          }

          // ping送信の間隔を少し空ける
          if (i < 3)
          {
            Thread.Sleep(1000);
          }
        }

        Console.WriteLine("\nPing.Send Completed.");

      }
      catch (SocketException ex)
      {
        string errorMessage = string.Format(
          "ホスト {0} が見つかりませんでした。\n"
          " → 理由：{1}",
          address, ex.Message);
        Console.WriteLine(errorMessage);
      }
      catch (PingException ex)
      {
        string errorMessage = string.Format(
          "{0} へのpingパケット送信に失敗しました。\n"
          " → 理由：{1}",
          address, ex.InnerException.Message);
        Console.WriteLine(errorMessage);
      }
    }
  }
}
Imports System.Net
Imports System.Net.NetworkInformation
Imports System.Net.Sockets
Imports System.Threading

Module Module1

  Sub Main()

    Dim address As String = "dapc89"
    ' IPアドレスを指定することも可能
    'string address = "192.168.0.102";

    Try
      ' 送信先のホスト名とIPアドレスを表示する
      Dim ipInfo As IPHostEntry = Dns.GetHostEntry(address)
      Dim hostName As String = ipInfo.HostName
      Dim ipAddress As String = ipInfo.AddressList(0).ToString()
      Console.WriteLine( _
        "Pinging {0} [{1}] with 32 bytes of data:" & vbLf, _
        hostName, ipAddress)

      ' pingを実際に送信する
      Dim sender As Ping = New Ping()
      For i As Integer = 0 To 4 - 1 Step i + 1
        Dim reply As PingReply = sender.Send(address)
        If reply.Status = IPStatus.Success Then
          Console.WriteLine( _
            "Reply from {0}: bytes={1} time={2}ms TTL={3}", _
            reply.Address, _
            reply.Buffer.Length, _
            reply.RoundtripTime, _
            reply.Options.Ttl) ' Time to live
        Else
          Console.WriteLine(reply.Status)
        End If

        ' ping送信の間隔を少し空ける
        If i < 3 Then
          Thread.Sleep(1000)
        End If
      Next

      Console.WriteLine(vbLf & "Ping.Send Completed.")

    Catch ex As SocketException
      Dim errorMessage As String = String.Format( _
        "ホスト {0} が見つかりませんでした。" & vbLf & _
        " → 理由：{1}", _
        address, ex.Message)
      Console.WriteLine(errorMessage)
    Catch ex As PingException
      Dim errorMessage As String = String.Format( _
        "{0} へのpingパケット送信に失敗しました。" & vbLf & _
        " → 理由：{1}", _
        address, ex.InnerException.Message)
      Console.WriteLine(errorMessage)
    End Try

  End Sub

End Module
同期通信でpingパケットを送信するサンプル・プログラム（上：C#、下：VB）

　このサンプル・プログラムでは、実際にpingパケットを送信する前に、送信先のホスト名とIPアドレスをDnsクラスのGetHostEntryメソッドを使って取得している。これについては、「TIPS：IPアドレス←→ホスト名を変換するには？」が参考になる。

　上記のコードを見ると分かるように、Ping.Sendメソッドの戻り値は、PingReplyクラス（System.Net.NetworkInformation名前空間）のオブジェクトである。このPingReplyオブジェクトが持つプロパティから、以下のようなping応答の情報を取得することができる（※以下の表は、ping送信情報ではなく、ping応答情報であることに注意すること）。

プロパティ 説明
Status IPStatus列挙体（System.Net.NetworkInformation名前空間）の値により送信結果を表す。送信成功の場合は、「IPStatus.Success」という値になる。それ以外の結果情報については、MSDNのページを参照してほしい
Address ping応答パケットの送信元IPアドレス
Buffer.Length 受信したデータのバッファ・サイズ（※ちなみにpingパケット送信時において、Ping.Sendメソッドにより送信されるデータのデフォルトのバッファ・サイズは32bytesだが、バッファ・サイズをパラメータに取るバージョンのSendメソッドを使えば、任意のバッファ・サイズを指定して送信することもできる）
RoundtripTime pingパケットを送信してから返答が戻ってくるまで（＝ラウンドトリップ）の時間。OSの最小計測単位時間（＝1ms）よりも速く戻ってきた場合は、0となることがある
Options.Ttl IPパケットを転送（IPフォワード）できる有効回数（TTL：Time to Live）。ルータやゲートウェイを通過するたびにこのTTL値はデクリメントされ、値が0になると、そのパケットは配信不能と判断され破棄される。パケットが到達可能なネットワーク的な距離（通過可能なルータ数）を制限するために利用される（値はping応答パケット送信側のOSによって異なる。ちなみに、Windows OSのＴＴＬのデフォルト値は128である）。
※このオプションはpingパケット送信時に指定することもできる。これにはPingOptionsオブジェクトをパラメータに取るバージョンのSendメソッドを使えばよい（なお、PingOptionクラスのインスタンスを生成した際のTtlプロパティの初期値は128となる）
Options.DontFragment 送信パケットのフラグメンテーション（＝IPパケットを複数のパケットに分割すること）を許可するかどうかを表すBoolean値。大きなサイズのIPパケットの送信時には自動的にフラグメンテーションが行われるが、これを明示的に禁止することにより、ネットワークのMTUサイズ（Maximum Transmission Unit：一度に送信可能なパケット・サイズ）を調査するのに役立つ。送信時にこのフラグをTrueにしてpingを送信すると、応答でもこのフラグがTrueになってパケットが戻ってくる。
※実際にはこのオプションは、受信結果で得るデータではなく、送信時に指定するものである。これにはPingOptionsオブジェクトをパラメータに取るバージョンのSendメソッドを使えばよい（なお、PingOptionクラスのインスタンスを生成した際のDontFragmentプロパティの初期値はFalseとなる）
PingReplyオブジェクトから利用可能なping応答情報に関するプロパティ

　ちなみにこのサンプル・プログラムの実行結果は次のようになる。

Pinging dapc89.d-advantage.com [192.168.0.102] with 32 bytes of data:

Reply from 192.168.0.102: bytes=32 time=0ms TTL=128
Reply from 192.168.0.102: bytes=32 time=0ms TTL=128
Reply from 192.168.0.102: bytes=32 time=0ms TTL=128
Reply from 192.168.0.102: bytes=32 time=0ms TTL=128

Ping.Send Completed.
同期通信でpingパケットを送信するサンプル・プログラムの実行結果
ラウンドトリップ時間（time）が0ミリ秒（0ms）になっているのは、OS内蔵のタイマーの最小単位が1msしかないため、1ms未満で戻ってくると0msとしか表現できないからだ。

　なおVisual Basic 2005のMy機能を利用する場合は、次のメソッドを呼び出すことでもpingパケットを送信できる。

My.Computer.Network.Ping("dapc89")
My機能を使って同期通信のpingパケットを送信するコード（VB）

　ただしこのメソッドでping送信を行った場合、その戻り値は送信成功（True）か、失敗（False）かを示すBoolean型のデータとなる。このため、Ping.Sendメソッドを呼び出してPingReplyオブジェクトを取得したときのような、詳細なping送信結果の情報は得られないことに注意してほしい。End of Article

カテゴリ：クラス・ライブラリ 処理対象：ネットワーク
使用ライブラリ：Pingクラス（System.Net.NetworkInformation名前空間）
使用ライブラリ：PingReplyクラス（System.Net.NetworkInformation名前空間）
使用ライブラリ：IPStatus列挙体（System.Net.NetworkInformation名前空間）
使用ライブラリ：PingOptionsクラス（System.Net.NetworkInformation名前空間）
関連TIPS：IPアドレス←→ホスト名を変換するには？

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