Netzwerk | Holger Stehle

Schlagwort: Netzwerk

Syslog-Nachrichten mit C# versenden 👍 👎

Syslog beschreibt einen Protokollierungsstandard. Dieser Beitrag soll die beispielhafte Implementierung eines C#-Clients aufzeigen. Dazu werden UDP-basierte Nachrichten im (älteren) BSD-Format nach RFC 3164 erzeugt.

In einem früheren Beitrag hatte ich bereits mein NAS von Synology erwähnt. Sofern ihr ebenfalls ein solches besitzt, könnt ihr dieses sehr einfach als Server einrichten und somit direkt für die Beispiele (und mehr) nutzen.

Syslog-Klasse implementieren

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public class Syslog : IDisposable {    private const int Facility = 1;  // user-level messages    private const int FacilityFactor = 8;
    private readonly UdpClient udpClient;

    public Syslog(string hostname = "localhost", int port = 514) {        this.udpClient = new UdpClient(hostname, port);    }
    public void Send(Severity severity, string message, [CallerMemberName] string caller = null) {        byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(String.Format("<{0}>{1} {2} {3}",            ((Syslog.Facility * Syslog.FacilityFactor) + (int) severity),            DateTime.Now.ToString("MMM dd HH:mm:ss"),            Dns.GetHostName(),            ((!String.IsNullOrWhiteSpace(caller)) ? (caller + " ") : (String.Empty)) + message        ));
        this.udpClient.Send(data, data.Length);    }
    public void Dispose() => this.udpClient?.Dispose();

    public enum Severity {        Emergency,     // [0] system is unusable        Alert,         // [1] action must be taken immediately        Critical,      // [2] critical conditions        Error,         // [3] error conditions        Warning,       // [4] warning conditions        Notice,        // [5] normal but significant condition        Informational, // [6] informational messages        Debug,         // [7] debug-level messages    }  // https://tools.ietf.org/html/rfc3164}

Es handelt sich hierbei – wie üblich – um eine minimale Implementierung ohne Fehlerbehandlung, welche außerdem keine Konfiguration des Facility-Wertes ermöglicht. Die Verwendung gestaltet sich nun jedoch sehr einfach:

Syslog-Klasse verwenden

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using(Syslog syslog = new Syslog("syslog.example.net")) {    syslog.Send(Severity.Notice, "Dies ist eine weniger interessante Meldung.");    syslog.Send(Severity.Warning, "Dies ist eine sehr interessante Meldung.", "MyApp");}

PHP-Funktionen in C# (noch nicht) als Programmbibliothek 👍 👎

Meine beispielhaften PHP-Funktionen in C# erfreuen sich gewisser Beliebtheit, sodass mich mittlerweile schon ein paar mal die Frage erreicht hat, ob ich diese nicht als Programmbibliothek zur Verfügung stellen möchte.

Aus technischer Sicht wäre das tatsächlich kein Problem und grundsätzlich sogar mit überschaubarem Aufwand automatisierbar. Ich habe daher auch selbst schon einmal mit dem Gedanken der Veröffentlichung als Paket gespielt, dennoch möchte ich erst einmal Abstand davon nehmen und zwar vor allem aus folgenden Gründen:

Design

Die Umsetzung der Methoden (Bezeichner, Datentypen, Parameter) ist stark an PHP angelehnt, sprich ist soweit möglich identisch zu den gleichnamigen PHP-Funktionen. Diese Umsetzung widerspricht jedoch in nahezu allen Fällen in vielerlei Hinsicht den .NET-Guidelines für Programmbibliotheken und auch die Datentypen entsprechen oftmals nicht den bei C# für den jeweiligen Einsatzzweck üblichen.
Qualität

Die Umsetzungen sollen einen Ansatz bzw. Tipps liefern, entsprechen jedoch in einigen Fällen nicht einer Qualität, die einen sofortigen und ungeprüften Einsatz in Produktionsumgebungen ermöglicht. Dies wäre für eine tatsächliche Veröffentlichung jedoch zwingend erforderlich. Darüber hinaus wären an einigen Stellen Optimierungen für den effizienten Einsatz in echten Projekten durchaus sinnvoll.

Dennoch stimme ich natürlich grundsätzlich zu, dass die Implementierungen einige praktische Funktionen anbieten, die in PHP durchaus üblich sind, in C# standardmäßig jedoch nicht ohne Weiteres zur Verfügung stehen. Daher werde ich an einer entsprechenden Programmbibliothek arbeiten, die ausschließlich solche Funktionalität in stabiler Qualität zur Verfügung stellt. Einen konkreten Zeitplan kann und möchte ich derzeit jedoch noch nicht nennen.

Zertifikat einer Adresse mit C# ermitteln 👍 👎

Manchmal möchte man gerne Zertifikate von Webseiten automatisiert abrufen. Im Rahmen eines Monitorings bietet es sich beispielsweise an, die Gültigkeitsdauer zu überwachen. Dazu eine beispielhafte Implementierung:

Zertifikat einer Webseite ermitteln

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public static X509Certificate2 GetCertificate(string hostName, int port = 443) {    using(TcpClient client = new TcpClient(hostName, port)) {        using(SslStream stream = new SslStream(client.GetStream())) {            stream.AuthenticateAsClient(hostName);
            return new X509Certificate2(stream.RemoteCertificate);        }    }}

Die Implementierung ist dabei – wie üblich – auf das Wesentliche beschränkt; es findet keine umfassende Problembehandlung statt. Sofern die Methode in größerem Kontext zum Einsatz kommen soll, empfiehlt sich auf jeden Fall ein Blick auf die beteiligten Klassen TcpClient, SslStream und X509Certificate2 im MSDN.

Nun stehen uns diverse Informationen zur Verfügung; einige Beispiele zur Ausgabe auf der Konsole:

Methode verwenden und Informationen ausgeben

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X509Certificate2 certificate = GetCertificate("coders-online.net");
Console.WriteLine(certificate.Subject);    // "CN=coders-online.net"
Console.WriteLine(certificate.NotBefore);  // 30.04.2017 08:01:00Console.WriteLine(certificate.NotAfter);   // 29.07.2017 08:01:00

Im Besonderen sei abschließend noch auf RemoteCertificateValidationCallback hingewiesen, mit welchem sich das Verhalten bei Zertifizierungsfehlern beeinflussen lässt.

HTTP-Statuscode einer Webseite mit C# ermitteln 👍 👎

Hin und wieder kann es – beispielsweise im Rahmen eines Monitorings - erforderlich sein, den HTTP-Statuscode einer Webseite zu ermitteln. Das lässt sich mit C# grundsätzlich bereits mit wenigen Zeilen lösen:

Hilfsmethode

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public static HttpStatusCode GetHttpStatusCode(Uri uri) {    HttpWebRequest httpWebRequest = WebRequest.CreateHttp(uri);
    using(HttpWebResponse webResponse = (HttpWebResponse) httpWebRequest.GetResponse()) {        return webResponse.StatusCode;    }}

In der Praxis möchte man vermutlich zumindest noch das Weiterleitungs- und Zwischenspeicherverhalten konfigurieren, daher bietet es sich an, unsere Methode entsprechend zu erweitern:

Hilfsmethode (erweitert)

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public static HttpStatusCode GetHttpStatusCode(    Uri uri,    bool allowAutoRedirect = false,    RequestCacheLevel requestCacheLevel = RequestCacheLevel.NoCacheNoStore) {    HttpWebRequest httpWebRequest = WebRequest.CreateHttp(uri);    {        httpWebRequest.AllowAutoRedirect = allowAutoRedirect;        httpWebRequest.CachePolicy = new RequestCachePolicy(requestCacheLevel);    }
    using(HttpWebResponse webResponse = (HttpWebResponse) httpWebRequest.GetResponse()) {        return webResponse.StatusCode;    }}

Die Verwendung gestaltet sich nun sehr intuitiv:

Hilfsmethode verwenden

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Uri uri = new Uri("https://ccc.coders-online.net/");
HttpStatusCode statusCode = GetHttpStatusCode(uri);  // Found (302)statusCode = GetHttpStatusCode(uri, true);           // OK    (200)

Wenn ihr den Wert der HttpStatusCode-Aufzählung zu int konvertiert erhaltet ihr im Übrigen den entsprechenden numerischen Wert nach Definition des HTTP-Protokolls.

Zeitserver mit C# abfragen 👍 👎

Im Folgenden möchte ich drei Möglichkeiten vorstellen, wie man mit C# über ein Netzwerk eine Zeitangabe abrufen kann. Es gilt zu beachten, dass es sich um sehr reduzierte Beispiele handelt und beispielsweise keine umfassende Fehlerbehandlung berücksichtigt wird. Wir verwenden standardmäßig jeweils einen Server des NIST.

Time Protocol

Beim Time Protocol handelt es sich um ein sehr einfaches (und etwas betagtes) Protokoll. Der Dienst steht für gewöhnlich unter Port 37 zur Verfügung. Details zum Protokoll können in RFC 868 nachgelesen werden.

Methode zur Zeitabfrage per Time Protocol

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public static DateTime GetTime(string host = "time.nist.gov", int port = 37) {    using(TcpClient client = new TcpClient(host, port)) {        using(NetworkStream networkStream = client.GetStream()) {            // Antwort lesen            byte[] timeBuffer = new byte[4];            networkStream.Read(timeBuffer, 0, timeBuffer.Length);
            // Byte-Reihenfolge ggf. umkehren            if(BitConverter.IsLittleEndian) {                Array.Reverse(timeBuffer);            }
            return (new DateTime(1900, 1, 1, 0, 0, 0, DateTimeKind.Utc))                .AddSeconds(BitConverter.ToUInt32(timeBuffer, 0))                .ToLocalTime();        }    }}

Daytime Protocol

Beim Daytime Protocol verhält es sich ähnlich, ist jedoch textbasiert. Der Dienst steht für gewöhnlich unter Port 13 zur Verfügung. Details zum Rückgabeformat können in RFC 867 und der Dienstbeschreibung des NIST nachgelesen werden – wir werden uns auf den minimalen Part (Datum und Uhrzeit) beschränken.

Methode zur Zeitabfrage per Daytime Protocol

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public static DateTime GetDaytime(string host = "time.nist.gov", int port = 13) {    using(TcpClient client = new TcpClient(host, port)) {        using(StreamReader streamReader = new StreamReader(client.GetStream())) {            // Antwort lesen und auftrennen            string[] response = streamReader.ReadToEnd().Split(' ');
            // Datum und Uhrzeit ermitteln            int[] date = Array.ConvertAll(response[1].Split('-'), Int32.Parse);            int[] time = Array.ConvertAll(response[2].Split(':'), Int32.Parse);
            return new DateTime(                CultureInfo.CurrentCulture.Calendar.ToFourDigitYear(date[0]),                date[1], date[2], time[0], time[1], time[2],                DateTimeKind.Utc            ).ToLocalTime();        }    }}

Network Time Protocol (NTP)

Beim Network Time Protocol handelt es sich um einen weit verbreiteten Standard zur Zeitsynchronisierung in Computernetzwerken über Port 123. Details zum Protokoll können in RFC 5905 nachgelesen werden – wir werden uns wieder auf einen minimalen Teil beschränken. Als Server bietet sich hier natürlich auch die PTB an.

Methode zur Zeitabfrage per NTP

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public static DateTime GetNetworkTime(string host = "time.nist.gov", int port = 123) {    using(UdpClient client = new UdpClient()) {        client.Connect(host, port);
        // Anfrage senden        const byte header = (              (0 << 6)  // LI   = 0 (keine Warnung; zur Verdeutlichung ausformuliert)            | (4 << 3)  // VN   = 4 (Version)            | (3 << 0)  // Mode = 3 (Client)        );  // 00_100_011
        byte[] request = new byte[48];        request[0] = header;
        client.Send(request, request.Length);
        // Antwort lesen        IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);        byte[] response = client.Receive(ref endPoint);
        // Daten ab Offset aus ggf. umgekehrter Byte-Reihenfolge ermitteln        const int offset = 40;
        if(BitConverter.IsLittleEndian) {            Array.Reverse(response, offset, 4);            Array.Reverse(response, (offset + 4), 4);        }
        ulong integerPart = BitConverter.ToUInt32(response, offset);        ulong fractionalPart = BitConverter.ToUInt32(response, (offset + 4));
        return (new DateTime(1900, 1, 1, 0, 0, 0, DateTimeKind.Utc))            .AddMilliseconds((integerPart * 1000) + ((fractionalPart * 1000) / UInt32.MaxValue))            .ToLocalTime();    }}

Insbesondere bei diesem letzten Beispiel möchte ich noch einmal explizit darauf hinweisen, dass es sich um eine sehr reduzierte Implementierung handelt. Die Rückgabe erfolgt bei allen Beispielen jeweils bereits in lokaler Zeit.

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Projektverweise

BitStadt – Stadtportal
Berlin · Hamburg · Amsterdam

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