11.5 Host- und IP-Adressen

Der Datenaustausch im Internet geschieht durch kleine IP-Pakete. Sie bilden die Basis der Internetübertragung. Immer wenn ein Netzwerkpaket übermittelt werden soll, werden IP-Pakete erzeugt und dann auf die Reise geschickt. Der Empfänger der Pakete ist ein Rechner, der im Netz durch eine Kennung, die numerische IP-Adresse, identifiziert wird. Diese Zahl ist für die meisten Menschen schwer zu behalten, weshalb oft der Hostname Verwendung findet, um einen Rechner im Internet anzusprechen. Die Konvertierung von Hostnamen in IP-Adressen übernimmt ein Domain Name Server (DNS). Baut eine Anwendung – etwa ein Internet-Browser – eine Verbindung zu einem Rechner auf, so hilft eine Betriebssystemfunktion, die IP-Adresse für den Rechnernamen zu ermitteln. An diese Adresse kann dann im nächsten Schritt eine Webanfrage gestellt werden.

Abbildung 11.7: Vererbungsbeziehung von InetAddress und Unterklassen

Auch wir können in Java zu einem Namen die IP-Adresse erfragen und auch umgekehrt vorgehen und zu einer IP-Adresse den Rechnernamen erfragen – sofern verfügbar. Die Anweisungen laufen über die Klasse InetAddress, die eine Internet-Adresse repräsentiert. Das Objekt wird durch Fabrikmethoden wie getByName() oder getAllByName() erzeugt. Gebotene getXXX()-Methoden erfragen dann Resultate, die die Auflösung ergeben hat:

Listing 11.9: com/tutego/insel/net/MyDNS.java

InetAddress inet = InetAddress.getByName( "www.tutego.com" );
System.out.println( inet.getCanonicalHostName() ); // web1.networkaholics.de
System.out.println( inet.getHostAddress() );       // 82.96.100.30
System.out.println( inet.getHostName() );          // www.tutego.com
System.out.println( inet.toString() );             // www.tutego.com/82.96.100.30

inet = InetAddress.getByName( "193.99.144.71" );
System.out.println( inet.getHostName() );          // web.heise.de

Erfreulicherweise ist es möglich, anstelle des Rechnernamens auch die IP-Adresse anzugeben; getHostName() nimmt dann eine umgekehrte Auflösung vor. So liefert InetAddress.getByName("193.99.144.71").getHostName() den String »www.heise.de«.

class java.net.InetAddress
implements Serializable

• static InetAddress getByName(String host) throws UnknownHostException
  Liefert die IP-Adresse eines Hosts anhand des Namens. Der Hostname kann als Maschinenname (»tutego.com«) angegeben sein oder als numerische Repräsentation der IP-Adresse (»66.70.168.193«).
• static InetAddress[] getAllByName(String host) throws UnknownHostException
  Wie getByName(), doch liefert es mehrere Objekte für den Fall, dass es zusätzliche Adressen gab.
• String getHostName()
  Liefert den Hostnamen.
• String getHostAddress()
  Liefert die IP-Adresse als String im Format »%d.%d.%d.%d«.
• String getCanonicalHostName()
  Liefert den voll qualifizierten Domänennamen (FQDN), sofern das möglich ist.
• byte[] getAddress()
  Gibt ein Feld mit Oktetten – der Internetbezeichnung für Bytes – für die IP-Adresse zurück.

11.5.1 Lebt der Rechner?

Verwaltet das InetAddress-Objekt einen Rechnernamen, so kann das Objekt durch Versenden von Test-Paketen überprüfen, ob der Rechner im Internet »lebt«. Dazu dient isReachable(); das Argument ist eine Anzahl von Millisekunden, die wir dem Prüfvorgang geben wollen.

InetAddress.getByName( "193.99.144.71" ).isReachable( 2000 )         // true
InetAddress.getByName( "100.100.100.100" ).isReachable( 2000 )       // false

Um Probleme mit der Namensauflösung auszuschließen, sollte die IP-Adresse verwendet werden, da der Namensdienst einen Fehler melden wird, der nichts mit der Erreichbarkeit zu tun hat, falls er den symbolischen Namen nicht auflösen kann.

11.5.2 IP-Adresse des lokalen Hosts

Auch dazu benutzen wir die Klasse InetAddress. Sie besitzt die statische Methode getLocalHost().

Listing 11.10: com/tutego/insel/net/GetLocalIP.java, main()

System.out.println( "Host Name/Adresse: " + InetAddress.getLocalHost() );

Das Programm erzeugt zum Beispiel eine Ausgabe der folgenden Art:

Host Name/Adresse: dell/192.168.2.138

Apropos lokaler Rechner: Die Methode isSiteLocalAddress() liefert true, wenn das InetAddress-Objekt für den eigenen Rechner steht, also eine IP-Adresse wie 192.168.0.0 hat.

class java.net.InetAddress
implements Serializable

• static InetAddress getLocalHost() throws UnknownHostException
  Liefert ein IP-Adressen-Objekt des lokalen Hosts.
• boolean isSiteLocalAddress()
  Repräsentiert diese InetAddress eine lokale Adresse?

Die statische Methode getAllByName()

Die Klasse InetAddress bietet die statische Methode getLocalHost() an, um die eigene Adresse herauszufinden. Bei mehreren vergebenen IP-Adressen des Rechners lässt sich dann mit einigen wenigen Zeilen alles ausgeben. Dazu lässt sich die statische Methode InetAddress.getAllByName() nutzen, die alle mit einem Rechner verbundenen InetAddress-Objekte liefert.

String localHost = InetAddress.getLocalHost().getHostName();
for ( InetAddress ia : InetAddress.getAllByName(localHost) )
  System.out.println( ia );

11.5.3 Das Netz ist klasse

Mit der getBytes()-Methode aus der Klasse InetAddress lässt sich leicht herausfinden, welches Netz die Adresse beschreibt. Für ein Multicast-Socket ist die Internet-Adresse ein Klasse-D-Netz. Dieses beginnt mit den vier Bit 1110, hexadezimal 0xE0. Folgende Zeilen fragen dies für eine beliebige InetAddress ab:

InetAddress ia = ...
boolean isDNet = (ia.getBytes()[0] & 0xF0) == 0xE0;

Für den speziellen Fall einer Multicast-Adresse bietet InetAddress auch die Methode isMulticastAddress() an.

11.5.4 NetworkInterface

Die Klasse java.net.NetworkInterface repräsentiert eine Netzwerkschnittstelle und mit ihr einen Namen und eine Reihe von IP-Adressen. Mithilfe der Klasse ist es möglich, alle IP-Adressen des lokalen Rechners auszulesen. Das folgende Beispiel soll die Methoden der Klasse demonstrieren:

Listing 11.11: com/tutego/insel/net/LocalIpAddress.java, main()

Enumeration<NetworkInterface> netInter = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
int n = 0;

while ( netInter.hasMoreElements() )
{
  NetworkInterface ni = netInter.nextElement();

  System.out.println( "NetworkInterface " + n++ + ": " + ni.getDisplayName() );

  for ( InetAddress iaddress : Collections.list(ni.getInetAddresses()) )
  {
    System.out.println( "CanonicalHostName: " +
                        iaddress.getCanonicalHostName() );

    System.out.println( "IP: " +
                        iaddress.getHostAddress() );

    System.out.println( "Loopback? " +
                        iaddress.isLoopbackAddress() );
    System.out.println( "SiteLocal? " +
                        iaddress.isSiteLocalAddress() );
    System.out.println();
  }
}

Auf meinem Rechner, der sich hinter einem Router befindet, ergibt sich:

NetworkInterface 0: MS TCP Loopback interface
CanonicalHostName: localhost
IP: 127.0.0.1
Loopback? true
SiteLocal? false

NetworkInterface 1: Intel(R) PRO/1000 PL Network Connection – Paketplaner-Miniport
CanonicalHostName: dell
IP: 192.168.2.138
Loopback? false
SiteLocal? true

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