java - 使用 Java 扫描端口的最快方法

Question

我做了一个非常简单的端口扫描器，但是它运行得太慢了，所以我正在寻找一种方法让它扫描得更快。这是我的代码:

public boolean portIsOpen(String ip, int port, int timeout) {
    try {
        Socket socket = new Socket();
        socket.connect(new InetSocketAddress(ip, port), timeout);
        socket.close();
        return true;
    } catch (Exception ex) {
        return false;
    }
}

此代码测试特定端口是否在特定 ip 上打开。对于超时，我使用了 200 的最小值，因为当我降低时它没有足够的时间来测试端口。

效果很好，但是从 0 扫描到 65535 需要太多时间。有没有其他方法可以在不到 5 分钟的时间内从 0 扫描到 65535？

Answer 1

如果 65536 个端口中的每一个都需要 200 毫秒(在最坏的情况下，防火墙会阻止一切，从而使每个端口都达到超时)，那么数学很简单:你需要 13k 秒，或者大约三个半小时。

您有 2 个(非排他性的)选项可以加快速度:

• 缩短超时时间
• 并行化您的代码

由于操作是受 I/O 限制的(与 CPU 限制相反——也就是说，您花时间等待 I/O，而不是等待完成一些庞大的计算)，您可以使用很多很多线程。尝试从 20 开始。他们会在其中划分 3 个半小时，因此最长预计时间约为 10 分钟。请记住，这会给另一边施加压力，即被扫描的主机将看到具有“不合理”或“奇怪”模式的巨大网络 Activity ，从而使扫描极易被检测到。

最简单的方法(即更改最少)是使用 ExecutorService 和 Future API:

public static Future<Boolean> portIsOpen(final ExecutorService es, final String ip, final int port, final int timeout) {
  return es.submit(new Callable<Boolean>() {
      @Override public Boolean call() {
        try {
          Socket socket = new Socket();
          socket.connect(new InetSocketAddress(ip, port), timeout);
          socket.close();
          return true;
        } catch (Exception ex) {
          return false;
        }
      }
   });
}

然后，您可以执行以下操作:

public static void main(final String... args) {
  final ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(20);
  final String ip = "127.0.0.1";
  final int timeout = 200;
  final List<Future<Boolean>> futures = new ArrayList<>();
  for (int port = 1; port <= 65535; port++) {
    futures.add(portIsOpen(es, ip, port, timeout));
  }
  es.shutdown();
  int openPorts = 0;
  for (final Future<Boolean> f : futures) {
    if (f.get()) {
      openPorts++;
    }
  }
  System.out.println("There are " + openPorts + " open ports on host " + ip + " (probed with a timeout of " + timeout + "ms)");
}

如果您需要知道打开了哪些端口(而不仅仅是有多少，如上例所示)，您需要更改返回类型Future<SomethingElse>的函数, 其中 SomethingElse将保存端口和扫描结果，例如:

public final class ScanResult {
  private final int port;
  private final boolean isOpen;
  // constructor
  // getters
}

然后，更改 Boolean至ScanResult在第一个片段中，并返回 new ScanResult(port, true)或 new ScanResult(port, false)而不仅仅是true或 false

编辑:实际上，我只是注意到:在这种特殊情况下，您不需要 ScanResult 类来保存结果+端口，并且仍然知道哪个端口是打开的。由于您将 future 添加到 有序 的 List，然后您按照添加它们的相同顺序处理它们，你可以有一个计数器，你会在每次迭代时递增，以知道你正在处理哪个端口。但是，嘿，这只是为了完整和准确。 永远不要尝试这样做，这太可怕了，我很惭愧我想到了这个...... 使用 ScanResult 对象更干净，代码是更易于阅读和维护，并允许您稍后使用 CompletionService改进扫描仪。