C# - WOL(Wake On Lan) 구현

예전에 구현했던,

라즈베리 파이를 이용해 원격 컴퓨터의 전원 스위치 제어
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11726

Synology NAS(DS216+II)에 FTDI 장치 연결 후 C#(.NET Core)으로 DTR 제어
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11734

전원 스위치를 이용해 원격으로 잘 제어하던 PC를 교체했더니,

2020년 작업 PC ^^
; https://www.sysnet.pe.kr/0/0/522

다시 저 피복 벗기고 하는 식의 작업을 새 PC에 하는 것이 귀찮아졌습니다. 그래도 꽤 괜찮게 써먹었던 기능이라서 없으면 무척 아쉬울 것 같아 차선책으로 WoL(Wake on Lan) 기능으로 넘어갔는데요, 검색해 보면 아래의 글이 꽤 적절하게 잘 설명하고 있기 때문에,

Wake On Lan(WOL) : 원격으로 컴퓨터 켜기 설정 및 사용
; https://neoray.org/281

자세한 것은 넘어가고, 곧바로 소스 코드 구현을 보겠습니다. 검색해 보면 아주 많은 소스 코드를 볼 수 있지만, 사실 프로토콜 자체가 매우 쉬우므로 아래와 같이 간단하게 구현할 수 있습니다.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Globalization;
using System.IO;
using System.Net;
using System.Net.NetworkInformation;
using System.Net.Sockets;
using System.Text.RegularExpressions;

namespace wol
{
    class Program
    {
        const int WOL_PACKET_LEN = 102;

        // Wake-on-Lan (WoL) in C#
        // https://www.fluxbytes.com/csharp/wake-lan-wol-c/
        static void Main(string[] args)
        {
            byte[] wolBuffer = GetWolPacket(args[0]);

            UdpClient udp = new UdpClient();
            udp.EnableBroadcast = true;

            IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse("255.255.255.255");
            udp.Send(wolBuffer, wolBuffer.Length, ipAddress.ToString(), 7);
            udp.Send(wolBuffer, wolBuffer.Length, ipAddress.ToString(), 9);
        }

        private static byte[] GetWolPacket(string macAddress)
        {
            byte[] datagram = new byte[WOL_PACKET_LEN];

            byte[] macBuffer = StringToBytes(macAddress);

            MemoryStream ms = new MemoryStream(datagram);
            BinaryWriter bw = new BinaryWriter(ms);

            // 6바이트의 0xff를 선두에 채우고,
            for (int i = 0; i < 6; i++)
            {
                bw.Write((byte)0xff);
            }

            // 이후 WoL로 깨울 PC가 소유한 Network Adapter의 MAC 주소를 16번 반복
            for (int i = 0; i < 16; i++)
            {
                bw.Write(macBuffer, 0, macBuffer.Length);
            }

            return datagram;
        }

        private static byte[] StringToBytes(string macAddress)
        {
            macAddress = Regex.Replace(macAddress, "[-|:]", ""); // Remove any semicolons or minus characters present in our MAC address
            byte[] buffer = new byte[macAddress.Length / 2];

            for (int i = 0; i < macAddress.Length; i += 2)
            {
                string digit = macAddress.Substring(i, 2);
                buffer[i / 2] = byte.Parse(digit, NumberStyles.HexNumber);
            }

            return buffer;
        }
    }
}

여기서 재미있는 것은 Port인데요, 여러 소스 코드들을 보면 0번, 3번, 7번, 9번 등을 사용해 다소 혼란스러울 수 있는데 아래의 문서를 보면,

Wake-on-LAN
; https://en.wikipedia.org/wiki/Wake-on-LAN#Magic_packet

although it is typically sent as a UDP datagram to port 0, 7 or 9, or directly over Ethernet as EtherType 0x0842.

Router의 영향을 고려해 7번 또는 9번을 사용하는 것이 좋아 보입니다. (이 글의 소스 코드에서는 2개 모두 사용했습니다.) 또한, 255.255.255.255 자체의 Broadcasting에 대한 제약을 따져 봤을 때,

UDP 브로드캐스트 주소 255.255.255.255와 192.168.0.255의 차이점과 이를 고려한 C# UDP 서버/클라이언트 예제
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11368

모든 어댑터를 통해 보낼 수 있도록 Send 부분을 다음과 같이 변경해 주면 더 좋을 것입니다.

foreach (IPAddress ipAddress in GetDirectedBroadcastAddresses())
{
    udp.Send(wolBuffer, wolBuffer.Length, ipAddress.ToString(), port);
}

private static IPAddress[] GetDirectedBroadcastAddresses()
{
    List<IPAddress> list = new List<IPAddress>();

    foreach (NetworkInterface item in NetworkInterface.GetAllNetworkInterfaces())
    {
        if (item.NetworkInterfaceType == NetworkInterfaceType.Loopback)
        {
            continue;
        }

        if (item.OperationalStatus != OperationalStatus.Up)
        {
            continue;
        }

        UnicastIPAddressInformationCollection unicasts = item.GetIPProperties().UnicastAddresses;

        foreach (UnicastIPAddressInformation unicast in unicasts)
        {
            IPAddress ipAddress = unicast.Address;

            if (ipAddress.AddressFamily != AddressFamily.InterNetwork)
            {
                continue;
            }

            byte[] addressBytes = ipAddress.GetAddressBytes();
            byte[] subnetBytes = unicast.IPv4Mask.GetAddressBytes();

            if (addressBytes.Length != subnetBytes.Length)
            {
                continue;
            }

            byte[] broadcastAddress = new byte[addressBytes.Length];
            for (int i = 0; i < broadcastAddress.Length; i++)
            {
                broadcastAddress[i] = (byte)(addressBytes[i] | (subnetBytes[i] ^ 255));
            }

            list.Add(new IPAddress(broadcastAddress));
        }
    }

    return list.ToArray();
}

Github에도 소스 코드 및 빌드된 바이너리를 올려두었습니다.

stjeong / Utilities / wol
; https://github.com/stjeong/Utilities/tree/master/wol

Utilities.zip - wol.exe
; https://github.com/stjeong/Utilities/releases/

참고로, 컴퓨터를 끄는 것은 "작업 스케줄러"에 "shutdown /h" 명령어를 원하는 시간에 실행하도록 등록하면 됩니다.

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직접 실습을 해보니까, 제가 테스트한 4대의 컴퓨터 중에 구형 컴퓨터 2대(각각 11년, 8년)는 BIOS 설정과 윈도우의 Adapter 속성창에서 WoL 관련 설정을 했지만 동작하지 않았습니다. 반면 4년 된 컴퓨터와 새로 구매한 컴퓨터는 정상 동작했습니다. (그러고 보니, 저 4대의 컴퓨터가 모두 ASUS 보드군요. ^^)

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검색하다가 낚인 것이 있어 ^^ 공유해 봅니다. 아래의 글에 대한 제목만 보면 Hyper-V의 가상 머신(VM)을 WoL 방식으로 깨우는 호스트 측의 기능이 있을 것 같은데요,

Wake on LAN for Hyper-V Guests
; https://deploymentpros.wordpress.com/2016/11/28/wake-on-lan-for-hyper-v-guests/

PowerShell Script (psHyper-V_WoL.ps1)
; https://gallery.technet.microsoft.com/scriptcenter/Wake-on-LAN-for-Hyper-V-21578819

실상은 Hyper-V 호스트가 VM에 대한 WoL을 지원하는 것은 아닙니다. 단지, 위의 스크립트가 UDP 소켓을 만들어 Receive로 대기하고 있다가 VM이 소유한 네트워크 어댑터의 WoL 신호가 들어오면 Start-VM 명령어를 이용하는 역할을 하는 것입니다.

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[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[최초 등록일: 9/21/2020]
[최종 수정일: 7/9/2021]


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by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com