Windows网络通信流量和网速监控设计(一)

第二篇文章连接

文章目录

三种数据通信传输模式

一、单工通信

数据传输只支持数据在一个方向上传输;在同一时间只有一方能接受或发送数据信息,不能实现双向通信。比较安全,例如:广播、电视。

二、半双工通信

传输允许数据在两个方向上传输;在某一时刻,只允许数据在一个方向上传输,它实际上是一种切换方向的单工通信;在同一时间只可以有一方接受或发送消息,可以实现双向通信。例如:对讲机。

三、全双工通信

数据通信允许数据同时在两个方向上传输,全双I通信是两个单工通信方式的组合。它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力;在同一时间可以同时接受和发送消息。例如:电话通信。

相关基础知识

1、__stdcall

详解可点击这里了解

2、GetIfTable()函数

函数

  DWORD GetIfTable(
         PMIB_IFTABLE pIfTable,
         PULONG pdwSize,
         BOOL bOrder
  );

功能

  获取MIB-II接口列表

参数

  PMIB_IFTABLE pIfTable:接收缓冲区,接收GetIfTable返回的MIB-II接口表

  PULONG pdwSize:pIfTable缓冲区字节数,若缓冲区过小则返回所需大小

  BOOL bOrder:指定pIfTable中返回的接口列表条目是否根据接口索引排序

3、MIB_IFTABLE结构体

MIB_IFTABLE结构体

typedef struct _MIB_IFTABLE {
  DWORD     dwNumEntries;
  MIB_IFROW table[ANY_SIZE];
} MIB_IFTABLE, *PMIB_IFTABLE;

typedef struct _MIB_IFROW {
  WCHAR wszName[MAX_INTERFACE_NAME_LEN];
  DWORD dwIndex;
  DWORD dwType;
  DWORD dwMtu;
  DWORD dwSpeed;
  DWORD dwPhysAddrLen;
  BYTE  bPhysAddr[MAXLEN_PHYSADDR];
  DWORD dwAdminStatus;
  DWORD dwOperStatus;
  DWORD dwLastChange;
  DWORD dwInOctets;
  DWORD dwInUcastPkts;
  DWORD dwInNUcastPkts;
  DWORD dwInDiscards;
  DWORD dwInErrors;
  DWORD dwInUnknownProtos;
  DWORD dwOutOctets;
  DWORD dwOutUcastPkts;
  DWORD dwOutNUcastPkts;
  DWORD dwOutDiscards;
  DWORD dwOutErrors;
  DWORD dwOutQLen;
  DWORD dwDescrLen;
  BYTE  bDescr[MAXLEN_IFDESCR];
} MIB_IFROW, *PMIB_IFROW;


返回值

  成功返回NO_ERROR,否则返回值即错误码

头文件和引用库

  #include <IPHlpApi.h>   
  #pragma comment(lib, "IPHlpApi.lib")

细说MIB_IFROW结构体成员

  dwType:接口类型,例如IF_TYPE_ETHERNET_CSMACD=6, Ethernet网络接口;
  IF_TYPE_SOFTWARE_LOOPBACK=24,软件回环测试网络接口。23号之前的网络接口可用来统计系统流量。

  dwSpeed:接口速度,单位bps,可用来计算网络带宽

  bPhysAddr:接口网卡的MAC地址

  dwInOctets:接收的字节数,自系统启动,可用来统计系统网络流量。
  dwOutOctets:发送的字节数,自系统启动,可用来统计系统网络流量。

4、获取网络带宽

bool GetNetworkBandwithByMidTable(int &iMbsBandwidth)
{
	/*获取MIB-II接口表大小*/
	DWORD dwBufferLen = 0;
	GetIfTable(NULL, &dwBufferLen, 0); 

	/*创建MIB-II接口表*/
	PMIB_IFTABLE pMibIfTable = (MIB_IFTABLE*)malloc(dwBufferLen);

	/*获取MIB-II接口表*/
	DWORD dwRet = GetIfTable(pMibIfTable, &dwBufferLen, 0);
	if(NO_ERROR != dwRet)
	{
		std::cout<<"GetIfTable != NO_ERROR, ErrorCode="<<dwRet<<std::endl;
		free(pMibIfTable);
		return false;
	}

	iMbsBandwidth = INT_MAX;

	/*多网卡*/
	for(int i = 0; i != pMibIfTable->dwNumEntries; ++i)
	{
		if (pMibIfTable->table[i].dwType <= 23)
		{
			int iTmp = static_cast<int>(pMibIfTable->table[i].dwSpeed/1000/1000);
			if(iTmp != 0 && iTmp < iMbsBandwidth)
				iMbsBandwidth = iTmp;
		}
	}

	free(pMibIfTable);
	if(iMbsBandwidth == INT_MAX)
		return false;
	return true;
}

网卡的传输速度有10Mbps、100Mbps、1000Mbps,查看网卡速度的方法:设备管理器—网络适配器—选择网卡—属性—高级—连接速度和双工模式—值—下拉菜单中的最大值。

网络带宽由多种因素决定,例如为连接在只具备100M传输速度的双绞线上的计算机配置1000M的网卡就是一种浪费,因为其至多也只能实现100M的传输速率。

故网络带宽为各种物理介质中的最小值,可认为是所有网卡传输速度的最小值(且不为0)。

5、获取发送比特数和接收比特数,自系统启动

bool GetStatisticOfSysNetworkFlow(DWORD &dwbitTotalRecv, DWORD &dwbitTotalSend)
{
	/*获取MIB-II接口表大小*/
	DWORD dwBufferLen = 0;
	GetIfTable(NULL, &dwBufferLen, 0); 

	/*创建MIB-II接口表*/
	PMIB_IFTABLE pMibIfTable = (MIB_IFTABLE*)malloc(dwBufferLen);

	/*获取MIB-II接口表*/
	DWORD dwRet = GetIfTable(pMibIfTable, &dwBufferLen, 0);
	if(NO_ERROR != dwRet)
	{
		std::cout<<"GetIfTable != NO_ERROR, ErrorCode="<<dwRet<<std::endl;
		free(pMibIfTable);
		return false;
	}

	dwbitTotalRecv = dwbitTotalSend = 0;

	/*多网卡*/
	for(int i = 0; i != pMibIfTable->dwNumEntries; ++i)
	{
		if (pMibIfTable->table[i].dwType <= 23)
		{
			dwbitTotalRecv += pMibIfTable->table[i].dwInOctets;
			dwbitTotalSend += pMibIfTable->table[i].dwOutOctets;
		}
	}

	/*Byte转bit*/
	dwbitTotalRecv *= 8;
	dwbitTotalSend *= 8;

	free(pMibIfTable);
	return true;
}

6、计算每秒发送比特数和每秒接收比特数

bool GetSysNetworkFlowByMidTable(DWORD &dwbpsRecv, DWORD &dwbpsSend)
{
	/*首次获取*/
	DWORD dwTotalRecv1 = 0, dwTotalSend1 = 0;
	if(!GetStatisticOfSysNetworkFlow(dwTotalRecv1, dwTotalSend1))
	{
		printf("GetStatisticOfSysNetworkFlow == false\n");
		return false;
	}

	Sleep(1000);

	/*再取*/
	DWORD dwTotalRecv2 = 0, dwTotalSend2 = 0;
	if(!GetStatisticOfSysNetworkFlow(dwTotalRecv2, dwTotalSend2))
	{
		printf("GetStatisticOfSysNetworkFlow == false\n");
		return false;
	}

	/*计算*/
	dwbpsRecv = dwTotalRecv2 - dwTotalRecv1;
	dwbpsSend = dwTotalSend2 - dwTotalSend1;

	return true;
}

7、SetupDiGetClassDevs()函数

SetupDiGetClassDevs用来查询与指定参数匹配的所有已安装设备。

函数定义

HDEVINFO
SetupDiGetClassDevs(
const GUID* ClassGuid,
PCTSTR Enumerator,
HWND hwndParent,
DWORD Flags
);

参数说明

PGUIDClassGuid
在创建设备列表的时候提供一个指向GUID的指针。如果设定了标志(参数Flags的值)为DIGCF_ALLCLASSES,则这个参数可以忽略,且列表结果中包括所有已经安装的设备类别。
PCTSTREnumerator
提供包含设备实例的枚举注册表分支下的键名,可以通过它获取设备信息。如果这个参数没有指定,则要从整个枚举树中获取所有设备实例的设备信息。
HWNDhwndParent
提供*窗口的句柄,所有用户接口可以使用它来与成员联系。
DWORDFlags
提供在设备信息结构中使用的控制选项。可以是以下数值:
DIGCF_PRESENT - 只返回当前存在的设备。
DIGCF_ALLCLASSES - 返回所有已安装的设备。如果这个标志设置了,ClassGuid参数将被忽略。
DIGCF_PROFILE - 只返回当前硬件配置文件中的设备。
DIGCF_INTERFACEDEVICE - 返回所有支持的设备。
DIGCF_DEFAULT - 只返回与系统默认设备相关的设备。

返回值

HDEVINFO
如果函数运行成功,返回设备信息结构的句柄,该结构包含与指定参数匹配的所有已安装设备。如果失败,则返回INVALID_HANDLE_VALUE。调用GetLastError可以获得更多错误信息。

说明

使用此函数,需要包含头文件setupapi.h。
此外,在project setting中的link页面需要添加setupapi.lib。
在setupapi.h中有如下定义:
typedef PVOID HDEVINFO;
即HDEVINFO是个无类型指针

举例

//得到所有设备
HDEVINFO hDevInfo = SetupDiGetClassDevs(NULL, 0, 0, DIGCF_PRESENT | DIGCF_ALLCLASSES );
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