實現(xiàn)局域網(wǎng)喚醒

WOL原理

WOL（Wake-up On LAN），也稱為局域網(wǎng)喚醒，從根本上來說是計算機硬件設(shè)備提供的一項管理功能。該功能可以實現(xiàn)當計算機處于關(guān)機或休眠狀態(tài)時，通過向計算機上的網(wǎng)卡發(fā)送一個特定的數(shù)據(jù)包來命令網(wǎng)卡向主板發(fā)送開機指令（就像計算機的開機按鈕被按下一樣），進而讓計算機上電開機。

這個特定的數(shù)據(jù)包（也被稱為喚醒指令），是一個有著特定格式的數(shù)據(jù)包（Magic Packet，魔幻包），其格式為連續(xù)6個字節(jié)的“FF”和連續(xù)重復(fù)16次的目標網(wǎng)卡的MAC（Media Access Control或Medium Access Control，媒體訪問控制，或稱為物理地址、硬件地址）地址，因此該喚醒指令的總長度為102（=6+16*6）個字節(jié)。

由此可見，WOL功能需要兩方面的支持：一方面是計算機硬件（主要是主板和網(wǎng)卡）的支持。目前幾乎所有品牌的計算機硬件都支持WOL，但出于安全考慮有些計算機硬件默認將WOL關(guān)閉。由于每臺計算機上的主板和網(wǎng)卡千差萬別，所以在啟用WOL功能前，需要檢查并設(shè)置好這兩個硬件上的相應(yīng)參數(shù)。另一方面是軟件的支持，也就是能夠發(fā)送“喚醒指令”的軟件。這類軟件有很多，其中最著名的就是“Magic Packet Utility”軟件。

摸索過程

由于以前沒有配置過WOL，而且調(diào)試工作又不能被干擾，為了盡快熟悉WOL的設(shè)置操作，筆者另外找來了一臺和計算機A的型號和配置完全相同的筆記本計算機（以下簡稱計算機B）、一臺普通的筆記本計算機（以下簡稱計算機C）、一臺5口交換機以及兩根網(wǎng)線單獨組建一個微型網(wǎng)絡(luò)，打算先在這個微型網(wǎng)絡(luò)中利用這兩臺計算機搞懂WOL，而后再對計算機A所在的那個小型網(wǎng)絡(luò)中進行相應(yīng)的調(diào)整。

參考WOL原理，筆者先后在計算機B和計算機C上進行以下設(shè)置操作：

操作1：打開BIOS中的WOL功能很簡單，只要在計算機B進行冷啟動時，按下相應(yīng)的熱鍵就可進入BIOS模式，將BIOS設(shè)置中的“Power Management” 的“Wake On LAN”項設(shè)置為“LAN Only”即可，如圖1所示。

注意：此處的選項與計算機的主板品牌型號有關(guān)，具體以各自型號的設(shè)置方法為準。

操作2：正常啟動計算機B，進入Windows操作系統(tǒng)的“桌面”，按下“WIN+R”組合鍵，在彈出的“運行”對話框的“打開”文本框中輸入命令“cmd”，再單擊“確定”按鈕。然后在彈出的“命令提示符”窗口中輸入命令“ipconfig /all”，就可查看到計算機B的網(wǎng)卡的MAC地址，如圖2所示。

圖1 啟用WOL參數(shù)

圖2 MAC地址

圖3 WOL軟件

操作3：正常關(guān)閉計算機B，再在計算機C上運行“Magic Packet Utility”軟件，如圖3所示，依次點擊“Magic Packets”菜單下的“Power On One Host”菜單，在彈出的“Send a Magic Packet to One Host”窗口 中 的“Destination Ethernet Address”文本框中輸入計算機B的網(wǎng)卡的MAC地址（地址中的字母不區(qū)分大小寫）。點擊“Send”按鈕后，在“Message”文本欄中會顯示出“Sent to 255.255.255.255”提示信息，也就是說軟件已經(jīng)將喚醒指令廣播出去了，如果一切正常的話，與“Destination Ethernet Address”文本框中的MAC地址相匹配的網(wǎng)卡應(yīng)該能收到喚醒指令，并開始啟動計算機。

注 意：在IP網(wǎng) 絡(luò)中，廣播地址用IP地址“255.255.255.255”來表示，這個IP地址代表同一子網(wǎng)內(nèi)所有的IP地址。

可是等了好一會兒，計算機B就是沒有任何反應(yīng)。能導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的因素可能有：是計算機B的WOL相關(guān)參數(shù)設(shè)置不正確或未正常生效，或者是連接計算機B的網(wǎng)線存在問題，或者是那臺5口交換機有故障。

排查錯誤

筆者決定先從容易診斷的地方網(wǎng)線，開始排錯工作。

1.排錯第一步

筆者先將連接計算機B的那根網(wǎng)線用測線儀檢測，測線儀顯示的指示燈都會亮而且序號也都是正確，這表明網(wǎng)線兩頭的水晶頭及其之間的線纜都沒有異常。接著筆者將這根網(wǎng)線放到其它計算機上進行連接測試，也顯示正常。對于連接計算機C的那根網(wǎng)線，筆者也如此測試，一切正常。這就排除了網(wǎng)線的問題。

2.排錯第二步：

接下來，筆者將那臺5口交換機與其它計算機連接，這些計算機訪問網(wǎng)絡(luò)都很正常，也就排除了交換機的問題。看來問題還是出在計算機B的WOL設(shè)置上，接下來檢查的重點應(yīng)該落在WOL的相關(guān)參數(shù)設(shè)置上。

3.排錯第三步：

筆者先從計算機B的BIOS設(shè)置開始查起，相關(guān)參數(shù)檢查了都沒發(fā)現(xiàn)有錯，但參數(shù)注釋中有一句話“This feature only works when the computer is connected to AC.”（此 功能僅在計算機連接到交流電時才起作用）讓筆者警醒，這時才發(fā)現(xiàn)計算機B沒有插上外界電源插頭，正在處于電池供電狀態(tài)。

筆者馬上為計算機B插上外界電源插頭，讓其通上市電。

筆者以為問題解決了，于是重復(fù)操作3的步驟，可計算機B還是沒有任何反應(yīng)?？磥砥渌胤竭€存在問題，難道是網(wǎng)卡？

圖4 開啟網(wǎng)卡屬性

圖5 啟用網(wǎng)卡屬性

4.排錯第四步：

筆者按下計算機B的電源按鈕，登錄Windows操作系統(tǒng)。打開“設(shè)備管理器”中網(wǎng)卡的“屬性”對話框?qū)W(wǎng)卡的各項參數(shù)進行檢查，發(fā)現(xiàn)“高級”選項卡中“關(guān)機網(wǎng)絡(luò)喚醒”屬性的值居然是“關(guān)閉”，如圖4所示。

這就難怪了，筆者馬上將值選為“開啟”，并點擊“確定”按鈕。然后正常關(guān)閉計算機B。

筆者又重復(fù)操作3的步驟，計算機B仍舊沒有任何響應(yīng)。不會是計算機B的網(wǎng)卡的參數(shù)還沒完全設(shè)置好吧？

5.排錯第五步：

筆者再次手動開啟計算機B的電源，登錄Windows操作系統(tǒng)。繼續(xù)對網(wǎng)卡的參數(shù)進行檢查，這時又發(fā)現(xiàn)在“電源管理”選項卡中“允許計算機關(guān)閉此設(shè)備以節(jié)約電源”選項未被勾選，如圖5所示。

筆者記得好像這個選項默認是勾選的，難道和它有關(guān)？筆者試著選中這個選項，點擊“確定”按鈕后正常關(guān)閉計算機B。

這時筆者嘗試著再一次重復(fù)操作3的操作，計算機B的電源燈突然亮了，接著整個鍵盤燈也亮了，馬上計算機B的品牌徽標就顯示出來，不一會兒就出來了Windows系統(tǒng)的登錄界面，遠程啟動計算機B成功了。

筆者又反復(fù)操作了多次，計算機B每次都能喚醒成功。

筆者又對計算機C“依法炮制”，同樣能通過計算機B喚醒計算機C，至此WOL設(shè)置才算熟悉了。

而后筆者對計算機A進行相應(yīng)調(diào)整，終于實現(xiàn)了讓計算機A遠程開機的功效。

繼續(xù)探究

雖然當初的目的已經(jīng)達到，但是筆者覺得還需對WOL繼續(xù)進行探究。Windows系統(tǒng)提供了不同的電源選項，可供用戶選擇讓計算機進入“睡眠、休眠、關(guān)機、待機”等不同模式。這幾種模式的區(qū)別主要是：

1.關(guān)機

Windows首先要關(guān)閉所有運行中的程序，然后關(guān)閉系統(tǒng)后臺的服務(wù)，接著向主板和電源發(fā)出特殊的信號，讓電源切斷對所有設(shè)備的供電，計算機徹底關(guān)閉。

2.待機

Windows會自動向電源發(fā)出另一種特殊信號，隨后電源會切斷除了內(nèi)存外其他設(shè)備的供電，內(nèi)存中依然保存了系統(tǒng)運行中的所有數(shù)據(jù)。下次開機，只要通電，Windows就會繼續(xù)從內(nèi)存中保存的上一次的“狀態(tài)數(shù)據(jù)”下運行。但有一個致命的缺陷：不能停止對內(nèi)存的供電，否則內(nèi)存中的數(shù)據(jù)將丟失，下次開機將會像關(guān)機狀態(tài)那樣啟動。

3.休眠

Windows會將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保存到硬盤上系統(tǒng)盤根目錄下的一個文件中（即內(nèi)存狀態(tài)的“鏡像”）。下次開機后則從硬盤上的那個“鏡像”文件內(nèi)讀取數(shù)據(jù)，并載入物理內(nèi)存，從而恢復(fù)到上一次的“休眠”前的運行狀態(tài)。它改進了“待機”模式的缺點——斷電后數(shù)據(jù)不會丟失。

4.睡眠

Windows會首先將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保存到硬盤上（這一點類似休眠），同時切斷除了內(nèi)存外其他設(shè)備的供電（這一點類似待機）。在恢復(fù)時，如果沒有斷過電，那么系統(tǒng)會從內(nèi)存中直接恢復(fù)；否則將硬盤中保存的內(nèi)存的狀態(tài)鏡像恢復(fù)到內(nèi)存中。

上述操作成功的只是計算機B處于“關(guān)機”模式下的，那其它模式下是不是也能WOL呢？所以筆者覺得需要繼續(xù)進行摸索。

測試操作一：睡眠模式

筆者首先讓計算機B進入“睡眠”狀態(tài)，然后重復(fù)操作3的步驟，計算機B沒有任何響應(yīng)。為什么會這樣呢？筆者估摸問題應(yīng)該還是出在計算機B的相關(guān)參數(shù)設(shè)置上。

這時筆者突然想起，在計算機B的網(wǎng)卡的“電源管理”選項中，“允許計算機關(guān)閉此設(shè)備以節(jié)約電源”選項未被勾選時，其下的“允許此設(shè)備喚醒計算機”選項是灰色的，不可選。而一旦“允許計算機關(guān)閉此設(shè)備以節(jié)約電源”被勾選，則“允許此設(shè)備喚醒計算機”選項也就有效，能被勾選。

筆者思考了一下，決定勾選“允許此設(shè)備喚醒計算機”選項并保存。然后讓計算機B再次進入“睡眠”狀態(tài)，接著重復(fù)操作3的操作，計算機B居然能被喚醒。

之所以會這樣，筆者分析可能是：計算機B進入“睡眠”狀態(tài)后，網(wǎng)卡也和除了內(nèi)存外的其它硬件一樣被斷電了，“允許此設(shè)備喚醒計算機”選項被勾選則等于通知Windows在計算機進入“睡眠”狀態(tài)后不切斷網(wǎng)卡的供電，這樣就讓網(wǎng)卡處于活躍狀態(tài)，也就能收到網(wǎng)線上傳過來的喚醒指令，從而喚醒計算機。

而且筆者發(fā)現(xiàn)，“允許此設(shè)備喚醒計算機”選項被勾選后，即使計算機B被關(guān)機也同樣能被遠程喚醒，所以建議在勾選“允許計算機關(guān)閉此設(shè)備以節(jié)約電源”選項時一并勾選該選項，這樣計算機不管是處于“關(guān)機”狀態(tài)還是“睡眠”狀態(tài)都能被遠程喚醒。

圖6 Windows XP的主板和網(wǎng)卡參數(shù)

測試操作二：休眠模式

實際上“睡眠”模式是“待機”模式和“休眠”模式的功能的集合，所以“休眠”模式可算得上是“睡眠”模式的一個子系統(tǒng)。筆者經(jīng)過測試，發(fā)現(xiàn)在參數(shù)設(shè)置上“休眠”模式和“睡眠”模式完全相同，所以可參照上述設(shè)置操作。

圖7 Windows XP的BIOS參數(shù)

測試操作三：待機模式

“待機”模式是Windows Vista以下版本的系統(tǒng)（如：Windows XP）中才有的，而從Vista開始的版本（如：Windows Vista、7、8、10 等）更換為“睡眠”模式。

于是筆者找來了一臺安裝Windows XP系統(tǒng)的臺式計算機，經(jīng)過檢查，主板和網(wǎng)卡都支持WOL。于是筆者參照前述的操作進行配置，這臺XP計算機能夠在“關(guān)機”和“待機”狀態(tài)被正常遠程喚醒。區(qū)別之處只是相關(guān)參數(shù)的名稱和前面的不太一樣而已，如圖6所示。

在XP系統(tǒng)的配置過程中，也曾發(fā)生過喚醒失敗的情況，經(jīng)檢查系這臺臺式計算機的BIOS中的“Power Management”的“Low Power Mode”項中的“Enable Low Power Mode”參數(shù)被勾選導(dǎo)致的，如圖7所示。因為這與“Remote Wake Up”選項中 的“Enable with Boot to NIC”參數(shù)產(chǎn)生沖突。取消勾選“Enable Low Power Mode”參數(shù)后問題得以解決。

計算機處于不同電源模式下的WOL問題已經(jīng)得到解決。

跨網(wǎng)段喚醒

經(jīng)過筆者一番摸索，發(fā)現(xiàn)若要想實現(xiàn)跨網(wǎng)段的WOL，則需要借助相應(yīng)的第三方軟件（如LanHelper）來實現(xiàn)。

之所以要更換軟件是因為AMD推出的這款“Magic Packet Utility”軟件采用了廣播的方式發(fā)送“喚醒指令”數(shù)據(jù)包，而廣播只能在同一個網(wǎng)段中有效，跨網(wǎng)段則會被路由器過濾掉。所以跨網(wǎng)段的廣播必須得到路由器的“IP directed broadcast（IP定向廣播）”支持。由于IP定向廣播經(jīng)常會成為黑客進行“smurf”式“拒絕服務(wù)”攻擊(Denial of Service,DoS)的工具，所以現(xiàn)在基本上所有的路由器都是默認關(guān)閉的，且筆者也不贊成在局域網(wǎng)內(nèi)開啟該廣播。

注 意 ：Smurf攻 擊 是通過使用將回復(fù)地址設(shè)置成受害網(wǎng)絡(luò)的廣播地址的ICMP應(yīng)答請求(ping)數(shù)據(jù)包，來淹沒受害主機，最終導(dǎo)致該網(wǎng)絡(luò)的所有主機都對此ICMP應(yīng)答請求做出答復(fù)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)阻塞。

LanHelper軟件的操作比較簡單，應(yīng)該很容易熟悉。要想對計算機進行遠程開機，需要先添加目標計算機而后才能操作。

操作一：添加目標計算機

具體操作是：先單擊“工具”-->“遠程開機”菜單，再單擊“遠程開機”窗口-->“常規(guī)”選項卡-->“添加”按鈕，接著在“目標設(shè)置”對話框中輸入“名稱”、“IP廣播地址”、“MAC地址”等參數(shù)，最后再單擊“確定”按鈕兩次，就能在“遠程開機”窗口中顯示出來，如圖8所示。

圖8 添加目標計算機

圖9 LanHelper發(fā)送喚醒指令

操作二：遠程開機

要想打開遠程計算機，操作很簡單。具體步驟是：先單擊“工具”-->“遠程開機”菜單，再單擊“遠程開機”窗口-->“常規(guī)”選項卡中要想操作的計算機，接著單擊“開機”按鈕，會彈出相應(yīng)的提示信息，如圖9所示，告知喚醒指令已經(jīng)發(fā)送給指定的計算機了。如果一切正常的話，遠程計算機應(yīng)該會正常被喚醒。

操作三：選擇發(fā)送方式

LanHelper軟件提供了多種發(fā)送“喚醒指令”的方式：本地子網(wǎng)、單播、因特網(wǎng)和定向廣播，這幾種方式既能喚醒同網(wǎng)絡(luò)中的計算機，也能喚醒不同網(wǎng)段中的計算機。利用“定向廣播”方式就能實現(xiàn)在“IP directed broadcast（IP定向廣播）”關(guān)閉的情況下，跨網(wǎng)絡(luò)發(fā)送“喚醒指令”從而喚醒其它網(wǎng)段中的計算機。

這幾種方式的設(shè)置方法：先單擊“工具”-->“選項”菜單，再單擊“選項”窗口-->“遠程開機”選項卡，接著單擊“IP廣播地址”選項-->“發(fā)送選項”下拉列表框中的選項，就可設(shè)置不同的發(fā)送指令方式，實現(xiàn)對不同位置的計算機進行操作。

總結(jié)：

WOL功能的啟用有兩點需要注意：第一，由于WOL功能與計算機的主板和網(wǎng)卡相關(guān)，所以對于一些早先型號的計算機（如2000年以前的），有可能會出現(xiàn)計算機的主板和網(wǎng)卡只有其一支持或者都不支持的情況。第二，對于硬件配置較老舊的計算機，如果計算機非正常關(guān)機（比如直接按下主機的電源開關(guān)來強制關(guān)閉計算機）是無法WOL的。只有正常關(guān)機后，網(wǎng)卡才會被正常供電而處于活動狀態(tài)，這樣才能接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。N