拌合楼软件开发（31）备用5g/4g网络保障网络连通性 - 实践

需求分析：

        项目过程中，由于过磅子程序需要通过VPN与数据服务器进行数据提交，并把过磅过程的图片上传到服务上，这个过程都需要连接互联网，由于上传图片每张都在2M左右，一次上传7张，大概14M左右的流量，为保障稳定性，而且现在网络已经很普及了，客户测都会有线网络。但是由于拌合站客户往往都不在城区，很多时候网络容易出现故障（包括内部也包括外部运营商的原因），如果出现网络故障影响到客户进出货，这个是客户所不希望的。客户提出能否网络有个备用的方案。

方案选择：

        一、双线备份：

        方案：跟运营商申请多一条线路，增加一个支持双线的路由器，可以自动一条线路中断切换到另外一条线路。

        估计很多搞网络运维的人首先会提出这种方案，但是这种需要新增线路，那么客户肯定需要额外的网络费用支出，土豪客户会答应，显示我们遇到的拌合楼客户都是私人老板居多，有很多在费用支出方面可以说是锱铢必较。另外由于网络中断有很多可能是站点内部的因素，而站内往往不会养一个网络运维的专业人员解决问题，有个人在做也都是半吊子水平，很难快速响应和解决问题。

        二、移动网络备份方案：

        方案：增加一个移动wifi设备，主机可以连接到这个设备上网。需要一套检测机制，判断主网络设备故障后，主机要能够自动切换到移动wifi设备的网络。同时如果主网络设备提供网络回恢复后，需要能够切换回去。

        有人可能会提问，为啥不直接就用4g/5g的网络，而且现在物联网卡很普及价格也不贵，很多大流量套餐的。作者在实际项目上，确实会有直接采用移动网络的，但这个场景仅限于客户侧实在是过于偏远，且不愿意拉线使用有线网络。作者第一个项目场景就是如此，拌合站在一个小山坳里面，离最近的村落有5公里左右，移动信号断断续续，电信信号还好，由于该地政策限制，物联网卡是无法使用的，还只能申请正常的电信套餐卡，前期项目勉强使用。后来由于客户还想要实时能够查看监控，客户才最终打印拉光纤线到站内，使用有线网络。

        简而言之，移动网络可以用，但只能是没得选的情况下，如果有选择还是要选基于有线的网络。所以方案里面移动网络只是一个备份，当有线网络恢复正常后要能切换回去有线。

实现过程：

        一、移动wifi设备的购置

        这个不在本文中细说，京东上各种设备很多，建议选择大品牌的，如华为，中兴一类的，如果选择物联网卡，也最好是大品牌的，而且在官方旗舰店等渠道购买，不要贪图便宜。

        二、程序的实现的需求分解

        1. 判断主网络是否出现故障

        这个方式方法比较多，通过ping检测，这里作者开始走了个弯路，做的是ping主网络的网关，最开始程序还正常，因为断网很多时候都是站内设备故障问题，直到有一次运营商故障，才发现不能ping网关，那么就改成ping百度即可。

        2. 切换网络到移动wifi网络

        这个问题作者花了很多时间，由于没有做过c的开发，对于windows的api使用也就是在百度的水平，一直没有找到通过windows的api调用来实现切换网关的功能。最后的方案那就是通过调用命令提示符执行route 命令。

        （1） 删除默认网关的命令 

route delete 0.0.0.0

        （2）增加默认网关  

route add 0.0.0.0 mask 0.0.0.0  192.168.1.254

        注意以上命令的执行需要有管理员权限，也就是我们的程序运行的时候一定要设置使用管理员身份运行。否则是执行不成功的。整个切换的代码如下

private static void SetDefaultGateway(string gateway)
    {
        Process process = new Process
        {
            StartInfo =
            {
                FileName = "cmd.exe",
                Arguments = $"/C route delete 0.0.0.0 && route add 0.0.0.0 mask 0.0.0.0 {gateway}",
                UseShellExecute = false,
                CreateNoWindow = true
            }
        };
        process.Start();
        process.WaitForExit();
    }

        3. 如何判断主网络恢复正常

        作者开发这个功能的时候一直忽视了这个问题，主机的默认网关已经切换到了移动wifi网络，那么怎么去检测主网络还是正常的。最开始作者想是不是采用定时任务，比如每10分钟，切换回去原有的主网络，让后ping百度来判断。这个思路是可行的，但稳定不好，会导致网络中断，vpn要恢复连接有个时间过程，如果恰巧这个时候有过磅数据需要提交，就会导致故障。

        那么换另外一种思路，我们默认移动网络是通畅正常的，需要检测连通性只有主网络，那么我们是不是可以设置一条路由到百度的，是通过主网络的，也就是所有ping百度的都是走主网络。当网关切换到移动网络后，ping百度就可以直接检测到主网络的连通性。   这个都不需要再代码中实现，直接cmd给主机增加一条永久性路由即可。

route add -p  183.240.99.169  mask 255.255.255.0  192.168.1.1

        为啥ping 183.240.99.169这个IP，因为作者网络ping www.baidu.com，给解析出来的ip就是这个，根据实际项目所在网络来定解析出来的IP就可以了。那mask又是怎么确定的，这个没有太多的关系，只要把ip给包进去就行，用子网23 24 或者32 都行。

总结：

        本文主要讲述了实际项目如何通过程序实现主备网络的切换，其中一个小的技巧就是检测主网络是否通畅，可以采用设置一条固定的路由使用主网络ping百度。