获取以太网卡的MAC地址

获取以太网卡的MAC地址
【实验目的】
1、通过设计获取以太网卡物理地址的程序，初步掌握在应用层访问底层软硬件接口和属性的方法。

2、设计一个程序，使得能够获取本机安装的以太网卡的物理地址。

3、设计一个简单的应用程序，使得该程序只能在装有指定地址网卡的微机上运行。

【实验性质】
综合与设计性实验
【实验条件】
装有以胎网卡并配置网络协议的微机
【实验导读】
1、MAC地址MAC地址是每一个连接到LAN的端口或设备所需要的规范化的数据链
路层地址。

MAC地址字长6B（注意也有2B的），由IEEE控制。

在数据链路层，数据帧传输的寻址是依照网卡地址进行的。

网卡地址可以采用局部地址或全局地址，以太网使用6B即48位的全局地址。

对于共享型以太网，传输通过广播实现，各个网卡按照自己的物理地址接受属于自己的数据帧。

而在交换式以太网，交换机通过逆向学习方式建立动态的MAC地址--端口映射表，根据该表进行数据帧的转发。

当映射表中没有相应表项时再广播发送到各个端口。

这种传输机制当然要求网卡MAC地址的唯一性。

对一些应用程序来说，获取MAC地址有时是必要的。

【实验内容】
1、Linux编程要点
在Linux下编写获取本机网卡地址的程序，比较简单的方法是利用套接口（socket）和IO接口（ioctl）函数来获取网卡信息，需要引用如下文件：
#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <netinet/if_ether.h>
#include <net/if.h>
#include <linux/sockios.h>
socket函数的原型是：
int socket（int domain,int type, int protocol）;
本函数有以下3个输入参数：
domain参数：表示所使用的协议族；
type参数：表示套接口的类型；
protocol参数：表示所使用的协议族中某个特定的协议。

如果函数调用成功，套接口的描述符（非负整数）就作为函数的返回值，假如返回值为-1，就表明有错误发生。

利用socket函数来获取网卡MAC信息时，domain参数取值AF_INET，表示采用internet 协议族；type参数指定为SOCK_DGRAM，表示采用数据报类型套接口，protocol参数在这种组合下只有唯一选择，故用0填充。

I/O控制函数ioctl用于对文件进行底层控制，这里的文件包含网卡、终端、磁带机、套接口等软硬件设施，实际的操作来自各个设备自己提供的ioctl接口。

ioctl函数的原型如下：
int ioctl（int d,int request,…）
这里，参数d取值套接口的描述符，第一个request参数指定通过socket传输的I/O类型。

本实验可以取值SIONGIFHWADDR（0x8927），表示取硬件地址。

其他取值及其含义详见/usr/includr/linux/sockios.h。

其后的request参数用于为实现I/O控制所必须传入或传出的参数。

本实验需要用ifr结构传入网卡设备名，并传出6B的MAC地址。

关键的程序段如下：
#include <netinet/if_ether.h>
#include <net/if.h>
char *device=”eth0”; //teh0是网卡设备名
unsigned char macaddr[ETH_ALEN]; //ETH_ALEN（6）是MAC地址长度
int s=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）; //建立套接口
struct ifreq req;
int err;
strcpy（req.ifr_name,device）; //将设备名作为输入参数传入
err=ioctl（s,SIOCGIFHWADDR,&req）; //执行取MAC地址操作
close（s）;
if（err!= -1）
{ memcpy（addr,req.ifr_hwaddr.sa_data,ETH_ALEN）; //取输出的MAC地址
for（i=0;i<ETH_ALEN;i++）
printf（”%3d：”,macaddr[i]）;
}
2、C#编程要点
Microsoft提供的WMI（Windows Management Instrumentation）中提供了一个Win32_NetworkAdapterConfiguration的类，定义了获取MAC地址的方法，因此只要构造一个定义为Win32_NetworkAdapter Configuration的WMI类，从中取出MAC地址的值即可。

在C#中管理WMI主要使用ManagementClass类。

编写程序过程要注意以下两个要点。

1)、命名空间的添加
由于System.Management的动态链接库不是C#中默认加载的，所以要添加System.Management的命名空间前要添加System.Management.dll链接库。

依次选择：“项目”→“添加引用”→“.NET”菜单栏，加入System.Management。

确认添加了动态链接库后添加命名空间：
using System.Management;
2)、MAC地址的获取
根据前面的介绍，要构造一个ManagementClass类管理定义为Win32_NetworkAdapter Configuration的WMI类，然后将ManagementClass类中的所有变量的值返回给属于ManagementObjectCollection类的变量，ManagementObjectCollection类用于表示WMI 实例的不同集合，将不同集合中的各个MAC地址读出，就可获得多网卡的MAC地址。

构造ManagementClass，函数原型如下：
public ManagementClass（string path）;
参数：path表示WMI的路径。

要返回ManagementClass所有实例的集合，使用GetInstances（）,函数原型如下：public ManagementObjectCollection GetInstances（）;
获得本机上多网卡的MAC地址关键代码段：
ManagementClass mc; //定义一个ManagementClass类
mc=new ManagementClass（” Win32_NetworkAdapterConfiguration”）;//将ManagementClass类变量定义为Win32_NetworkAdapter Configuration，以便获得//网络信息
ManagementObjectCollection moc=mc. GetInstances（）;//使用ManagementObjectCollection 记录mc中的所有信息，包括多个网卡信息
foreach（ManagementObject mo in moc）
{ if（mo[“IPEnabled”].ToString（）= =”True”）
Console.WriteLine（”MAC address”+mo[“MacAddress”].ToString（））；
}//取得ManagementObjectCollection中的不同网卡配置信息，判断如果该网卡可用就//去读取MAC地址。