[C#] pingでポートを指定する方法

Q: TcpClientとSocketのどちらを使うべき？

TcpClientとSocketのどちらを使用するかは、アプリケーションの要件によります。 TcpClient : 高レベルの抽象化を提供し、簡単に使用できるため、基本的なTCP接続を行う場合に適しています。 接続の詳細な制御が不要で、シンプルな実装を求める場合に向いています。 Socket : 低レベルの操作が可能で、接続の詳細な制御が必要な場合に適しています。 非同期接続やカスタムプロトコルの実装が必要な場合、Socketを使用することで柔軟なネットワーク操作が可能です。 アプリケーションの複雑さや必要な機能に応じて、適切なクラスを選択してください。

2024-09-11

C#の標準ライブラリには、ICMPプロトコルを使用するPingクラスがあり、これはポート番号を指定することができません。

ICMPはポート番号を使用しないためです。

特定のポートに対して接続確認を行いたい場合は、TcpClientやSocketクラスを使用して、指定したポートに対してTCP接続を試みる方法があります。

これにより、特定のポートが開いているかどうかを確認できます。

例えば、TcpClientを使って特定のIPアドレスとポートに接続を試み、接続が成功すればそのポートは開いていると判断できます。

この記事でわかること

TcpClientとSocketクラスを使ったポート指定の接続確認方法
TcpClientを用いた基本的なポート確認とポートスキャンの実装例
Socketクラスを用いた非同期接続とタイムアウト設定の方法
特定のサービスの稼働確認やネットワーク監視ツールの開発方法
セキュリティスキャンの実装例とその重要性

目次から探す

C#でポートを指定した接続確認

C#で特定のポートに対して接続確認を行う方法として、TcpClientクラスとSocketクラスを利用する方法があります。

これらのクラスを使うことで、ネットワーク上の特定のポートが開いているかどうかを確認することができます。

TcpClientクラスの利用

TcpClientクラスは、TCPネットワークサービスに接続するためのクライアントを提供します。

特定のポートに接続するためには、TcpClientのインスタンスを作成し、Connectメソッドを使用します。

using System;
using System.Net.Sockets;
class Program
{
    static void Main()
    {
        string server = "localhost"; // 接続先のサーバー名またはIPアドレス
        int port = 80; // 接続するポート番号
        try
        {
            using (TcpClient client = new TcpClient())
            {
                client.Connect(server, port); // サーバーとポートに接続
                Console.WriteLine("接続に成功しました。");
            }
        }
        catch (SocketException)
        {
            Console.WriteLine("接続に失敗しました。");
        }
    }
}

このコードは、指定したサーバーとポートに接続を試み、成功した場合は「接続に成功しました。」と表示します。

失敗した場合は「接続に失敗しました。」と表示します。

Socketクラスの利用

Socketクラスは、より低レベルなネットワーク操作を可能にします。

Socketを使用して特定のポートに接続するには、Connectメソッドを使用します。

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
class Program
{
    static void Main()
    {
        string server = "localhost"; // 接続先のサーバー名またはIPアドレス
        int port = 80; // 接続するポート番号
        try
        {
            IPAddress ipAddress = Dns.GetHostEntry(server).AddressList[0];
            IPEndPoint remoteEP = new IPEndPoint(ipAddress, port);
            using (Socket socket = new Socket(ipAddress.AddressFamily, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
            {
                socket.Connect(remoteEP); // サーバーとポートに接続
                Console.WriteLine("接続に成功しました。");
            }
        }
        catch (SocketException)
        {
            Console.WriteLine("接続に失敗しました。");
        }
    }
}

このコードは、TcpClientと同様に指定したサーバーとポートに接続を試みますが、Socketクラスを使用することで、より詳細な制御が可能です。

TcpClientとSocketの違い

スクロールできます

特徴	TcpClient	Socket
抽象度	高い	低い
使用の簡単さ	簡単	複雑
制御の詳細さ	限定的	詳細な制御が可能

抽象度: TcpClientは高レベルの抽象化を提供し、簡単に使用できますが、Socketは低レベルの操作が可能で、詳細な制御が必要な場合に適しています。
使用の簡単さ: TcpClientは簡単に使用できるため、基本的な接続確認には適しています。

一方、Socketは設定や操作が複雑ですが、柔軟性があります。

制御の詳細さ: Socketは、接続の詳細な制御が可能で、特定のプロトコルやカスタム設定が必要な場合に有用です。

TcpClientを使ったポート確認の実装

TcpClientクラスを使用することで、特定のポートが開いているかどうかを確認することができます。

ここでは、TcpClientの基本的な使い方から、ポートスキャンの実装例、エラーハンドリングの方法について解説します。

TcpClientの基本的な使い方

TcpClientは、TCPネットワークサービスに接続するためのクライアントを提供します。

基本的な使い方として、Connectメソッドを使用してサーバーとポートに接続します。

using System;
using System.Net.Sockets;
class Program
{
    static void Main()
    {
        string server = "localhost"; // 接続先のサーバー名またはIPアドレス
        int port = 80; // 接続するポート番号
        try
        {
            using (TcpClient client = new TcpClient())
            {
                client.Connect(server, port); // サーバーとポートに接続
                Console.WriteLine("接続に成功しました。");
            }
        }
        catch (SocketException)
        {
            Console.WriteLine("接続に失敗しました。");
        }
    }
}

このコードは、指定したサーバーとポートに接続を試み、成功した場合は「接続に成功しました。」と表示します。

失敗した場合は「接続に失敗しました。」と表示します。

ポートスキャンの実装例

複数のポートに対して接続を試みることで、どのポートが開いているかを確認するポートスキャンを実装することができます。

using System;
using System.Net.Sockets;
class Program
{
    static void Main()
    {
        string server = "localhost"; // 接続先のサーバー名またはIPアドレス
        int[] ports = { 80, 443, 8080 }; // スキャンするポート番号の配列
        foreach (int port in ports)
        {
            try
            {
                using (TcpClient client = new TcpClient())
                {
                    client.Connect(server, port); // サーバーとポートに接続
                    Console.WriteLine($"ポート {port} は開いています。");
                }
            }
            catch (SocketException)
            {
                Console.WriteLine($"ポート {port} は閉じています。");
            }
        }
    }
}

このコードは、指定したポートのリストに対して接続を試み、開いているポートを表示します。

閉じているポートについてもその旨を表示します。

エラーハンドリングの方法

TcpClientを使用する際には、接続が失敗する可能性があるため、適切なエラーハンドリングが重要です。

SocketExceptionをキャッチして、エラーの詳細を取得することができます。

using System;
using System.Net.Sockets;
class Program
{
    static void Main()
    {
        string server = "localhost"; // 接続先のサーバー名またはIPアドレス
        int port = 80; // 接続するポート番号
        try
        {
            using (TcpClient client = new TcpClient())
            {
                client.Connect(server, port); // サーバーとポートに接続
                Console.WriteLine("接続に成功しました。");
            }
        }
        catch (SocketException ex)
        {
            Console.WriteLine($"接続に失敗しました。エラーコード: {ex.SocketErrorCode}");
        }
    }
}

このコードでは、SocketExceptionをキャッチし、エラーコードを表示することで、接続失敗の原因を特定する手助けをします。

エラーコードを確認することで、ネットワークの問題やポートの状態をより詳細に把握することができます。

Socketを使ったポート確認の実装

Socketクラスを使用することで、より低レベルで詳細なネットワーク操作が可能になります。

ここでは、Socketクラスの基本的な使い方から、非同期接続の実装例、接続タイムアウトの設定について解説します。

Socketクラスの基本的な使い方

Socketクラスは、ネットワーク通信を行うための基本的な機能を提供します。

特定のポートに接続するためには、Connectメソッドを使用します。

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
class Program
{
    static void Main()
    {
        string server = "localhost"; // 接続先のサーバー名またはIPアドレス
        int port = 80; // 接続するポート番号
        try
        {
            IPAddress ipAddress = Dns.GetHostEntry(server).AddressList[0];
            IPEndPoint remoteEP = new IPEndPoint(ipAddress, port);
            using (Socket socket = new Socket(ipAddress.AddressFamily, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
            {
                socket.Connect(remoteEP); // サーバーとポートに接続
                Console.WriteLine("接続に成功しました。");
            }
        }
        catch (SocketException)
        {
            Console.WriteLine("接続に失敗しました。");
        }
    }
}

このコードは、指定したサーバーとポートに接続を試み、成功した場合は「接続に成功しました。」と表示します。

失敗した場合は「接続に失敗しました。」と表示します。

非同期接続の実装例

Socketクラスを使用して非同期に接続を行うことで、接続待ちの間に他の処理を行うことができます。

非同期接続は、BeginConnectメソッドとEndConnectメソッドを使用して実装します。

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
class Program
{
    static ManualResetEvent connectDone = new ManualResetEvent(false);
    static void Main()
    {
        string server = "localhost"; // 接続先のサーバー名またはIPアドレス
        int port = 80; // 接続するポート番号
        IPAddress ipAddress = Dns.GetHostEntry(server).AddressList[0];
        IPEndPoint remoteEP = new IPEndPoint(ipAddress, port);
        Socket socket = new Socket(ipAddress.AddressFamily, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
        socket.BeginConnect(remoteEP, new AsyncCallback(ConnectCallback), socket);
        connectDone.WaitOne(); // 接続完了を待機
    }
    static void ConnectCallback(IAsyncResult ar)
    {
        try
        {
            Socket socket = (Socket)ar.AsyncState;
            socket.EndConnect(ar); // 非同期接続の完了
            Console.WriteLine("接続に成功しました。");
        }
        catch (SocketException)
        {
            Console.WriteLine("接続に失敗しました。");
        }
        finally
        {
            connectDone.Set(); // 接続完了を通知
        }
    }
}

このコードは、非同期で指定したサーバーとポートに接続を試みます。

接続が完了すると、コールバックメソッドが呼び出され、接続の成否を表示します。

接続タイムアウトの設定

Socketクラスでは、接続のタイムアウトを設定することができます。

タイムアウトを設定することで、接続が長時間かかる場合に適切に処理を中断することができます。

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
class Program
{
    static void Main()
    {
        string server = "localhost"; // 接続先のサーバー名またはIPアドレス
        int port = 80; // 接続するポート番号
        try
        {
            IPAddress ipAddress = Dns.GetHostEntry(server).AddressList[0];
            IPEndPoint remoteEP = new IPEndPoint(ipAddress, port);
            using (Socket socket = new Socket(ipAddress.AddressFamily, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
            {
                socket.ReceiveTimeout = 5000; // 受信タイムアウトを5秒に設定
                socket.SendTimeout = 5000; // 送信タイムアウトを5秒に設定
                socket.Connect(remoteEP); // サーバーとポートに接続
                Console.WriteLine("接続に成功しました。");
            }
        }
        catch (SocketException)
        {
            Console.WriteLine("接続に失敗しました。");
        }
    }
}

このコードでは、ReceiveTimeoutとSendTimeoutプロパティを使用して、受信と送信のタイムアウトをそれぞれ5秒に設定しています。

これにより、接続が長時間かかる場合に適切に処理を中断することができます。

応用例

TcpClientやSocketクラスを使用したポート確認の技術は、さまざまな応用が可能です。

ここでは、特定のサービスの稼働確認、ネットワーク監視ツールの開発、セキュリティスキャンの実装について解説します。

特定のサービスの稼働確認

特定のサービスが稼働しているかどうかを確認するために、サービスが使用するポートに接続を試みることができます。

例えば、Webサーバーが稼働しているかを確認するには、HTTPポート(通常は80番)に接続します。

using System;
using System.Net.Sockets;
class Program
{
    static void Main()
    {
        string server = "example.com"; // サービスが稼働しているサーバー名またはIPアドレス
        int port = 80; // HTTPサービスのポート番号
        try
        {
            using (TcpClient client = new TcpClient())
            {
                client.Connect(server, port); // サーバーとポートに接続
                Console.WriteLine("Webサービスは稼働しています。");
            }
        }
        catch (SocketException)
        {
            Console.WriteLine("Webサービスは停止しています。");
        }
    }
}

このコードは、指定したサーバーのHTTPポートに接続を試み、成功した場合は「Webサービスは稼働しています。」と表示します。

失敗した場合は「Webサービスは停止しています。」と表示します。

ネットワーク監視ツールの開発

ネットワーク監視ツールを開発する際には、複数のサーバーやポートを定期的にチェックし、サービスの稼働状況を監視することが重要です。

以下は、複数のサーバーとポートを監視する簡単な例です。

using System;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
class Program
{
    static void Main()
    {
        string[] servers = { "server1.example.com", "server2.example.com" }; // 監視するサーバーのリスト
        int[] ports = { 80, 443 }; // 監視するポートのリスト
        while (true)
        {
            foreach (string server in servers)
            {
                foreach (int port in ports)
                {
                    try
                    {
                        using (TcpClient client = new TcpClient())
                        {
                            client.Connect(server, port); // サーバーとポートに接続
                            Console.WriteLine($"{server}:{port} は稼働しています。");
                        }
                    }
                    catch (SocketException)
                    {
                        Console.WriteLine($"{server}:{port} は停止しています。");
                    }
                }
            }
            Thread.Sleep(60000); // 1分ごとに監視
        }
    }
}

このコードは、指定したサーバーとポートのリストに対して定期的に接続を試み、稼働状況を表示します。

1分ごとに監視を行います。

セキュリティスキャンの実装

セキュリティスキャンを実装することで、ネットワーク上の脆弱なポートを特定し、セキュリティを強化することができます。

以下は、指定した範囲のポートをスキャンする例です。

using System;
using System.Net.Sockets;
class Program
{
    static void Main()
    {
        string server = "example.com"; // スキャン対象のサーバー名またはIPアドレス
        int startPort = 1; // スキャン開始ポート
        int endPort = 1024; // スキャン終了ポート
        for (int port = startPort; port <= endPort; port++)
        {
            try
            {
                using (TcpClient client = new TcpClient())
                {
                    client.Connect(server, port); // サーバーとポートに接続
                    Console.WriteLine($"ポート {port} は開いています。");
                }
            }
            catch (SocketException)
            {
                // ポートが閉じている場合は何もしない
            }
        }
    }
}

このコードは、指定したサーバーの1から1024までのポートに対して接続を試み、開いているポートを表示します。

これにより、不要なポートが開いていないかを確認し、セキュリティを強化することができます。