里有個配置可觀的臺式機，但苦于噪聲和耗電，基本處于關機狀態。這個對于偶爾需要遠程登陸該機器的需求就不太可能滿足，更不談遠程控制了。 為此探究了一下電腦的遠程喚醒功能，并且給家里的臺式機配置了該功能，從此無論何時何地，只要有個輕終端和網絡就能如同在家一樣折騰這個工作站了。
家里有個自己 DIY 組裝的臺式機，最初對它的設想是既能充當讓我折騰的工作站也滿足我娛樂的平臺。為此給它安裝了雙系統，Ubuntu 是它的默認系統，也是我常用的工作環境； Win10 是另一個系統，偶爾用它來打打游戲。一開始想將它當做服務器一直開機，但后來直接放棄了。原因一方面是運行時水冷風扇還有有聲的，特別是夜深人靜的時候；另一方面是一天大部分時間都在公司上班，不可能比較高頻的操作家庭電腦，比較浪費電。所以家里的電腦基本就是下班回來會搗鼓搗鼓，而且還是通過公司提供的 Mac 電腦局域網遠程登陸，畢竟臺式機開機登陸也挺耗時的。最近突發奇想的搜索了遠程開機的信息，想以此來達到想用就開機，不用就自動休眠或手動關機的目的。沒想到還真有這騷操作，學名叫遠程喚醒或網絡喚醒，英文叫 Wake-on-LAN。
在實踐網絡喚醒之前，我們需要了解一下網絡喚醒的原理以及喚醒方法。
電腦處在關機（或休眠）狀態時，機內的網卡及主板部分仍保有微弱的供電，此微弱供電能讓網卡保有最低的運作能力，使網卡能聆聽來自電腦外部的網絡廣播信息，并對信息內容進行偵測與解讀，一旦發現網絡廣播的內容中有特定的魔法數據包Magic Packet，就會對該數據包的內容進行研判。
魔法數據包是以廣播方式發送的，廣播的方式與范疇可以是整個局域網（LAN），也可以是特定的子網（Subnet），同時魔法數據包內會有某部（或一群）電腦的網絡地址資料，網卡一旦解讀研判出所指的地址是自身所處的電腦時，網卡就會通知機內的主板、電源供應器，開始進行引導（或喚醒）的程序。
魔法數據包Magic Packet 是一個廣播性的幀frame，透過端口 7 或端口 9 進行發送，且可以用無連接 Connectionless protocol 的通信協議（如UDP、IPX）來傳遞，不過一般而言多是用 UDP，原因是 Novell 公司的 Netware 網絡操作系統的IPX協議已經愈來愈少被使用。
在魔法數據包內，每次都會先有連續 6 個 FF（十六進制，換算成二進制即：11111111）的資料，即：FF FF FF FF FF FF，在連續 6 個 FF 后則開始帶出 MAC 地址信息，有時還會帶出 4 字節或 6 字節的密碼，一旦經由網卡偵測、解讀、研判（廣播）魔法數據包的內容，內容中的 MAC 地址、密碼若與電腦自身的地址、密碼吻合，就會啟動喚醒、引導的程序。
要想實現電腦的網絡喚醒 WOL，首先必須要有具備 WOL功能的主板和網卡（二者一般是一體的）。這是硬件基礎，現在的主板一般都會支持網絡喚醒的功能，但是默認情況不一定啟用該功能，需要在 BIOS 中開啟 PCI/PCIe 喚醒功能或網卡喚醒功能。
我的主板是微星 Z270 GAMING M7，網卡是 Killer E2500 Gigabit。該主板開啟網絡喚醒功能需要通過開機過程中，長按 DELETE 鍵進入 BIOS 進行如下設置：
?高級-整合周邊設備-網卡 ROM 啟動，設置為允許
rom
?高級-電源管理設置-Erp，設置為禁止
erp
?高級-喚醒事件設置-PCIE 設備喚醒，設置為允許
pcie
除了硬件支持外，還需要在操作系統中設置網卡的喚醒功能。而網卡的喚醒功能是需要網卡驅動支持的，這是 Ubuntu 升級過程中通過踩坑明白的道理。 下面列舉了 Win10 操作系統和 Ubuntu 系統下的設置。
Window 系統中驅動是很健全的，所以只要對應的主板和網卡硬件支持網絡喚醒功能，那么對應的驅動基本沒有問題。那就只剩下最后一步： 設備管理器-網絡適配器-電源管理-允許這個裝置喚醒電腦
setting_win10
Ubuntu 的版本是 20.04 LTS，其默認內核版本為 5.4.x。因為該版本距今兩年多，所以其對應的網卡驅動 alx-driver 已經支持遠程喚醒 wol 功能。 為了驗證當前網卡是否開啟對遠程喚醒功能的支持，需要安裝軟件 ethtool。
# 安裝軟件 ethtool
sudo apt-get install ethtool -y
# 驗證當前網卡 enp5s0 是否開啟 wol 支持
sudo ethtool enp5s0Ubuntu 系統安裝的 20.04 LTS，后來升級為 22.04 LTS（升級過程中踩了默認驅動不支持 wol 的坑，查了好多資料才填了這個坑）.
ubuntu_wakeon
默認情況如上圖，Supports Wake-on表示當前驅動支持的遠程喚醒方式，候選項有以下幾種。wake-on表示當前遠程喚醒的方式。
選項 | 描述 | 含義 |
d | disabled | 不支持遠程喚醒 |
p | PHY activity | 物理喚醒 |
u | unicast activity | 單播喚醒 |
m | multicast activity | 多播喚醒 |
b | broadcast activity | 廣播喚醒 |
g | magic packet activity | 魔法包喚醒 |
其中選項 g 是開啟遠程喚醒功能的標識。
# 設置 enp5s0 網卡驅動支持魔法包喚醒
sudo ethtool -s enp5s0 wol g
# 設置 enp5s0 網卡驅動永久支持魔法包喚醒，需要重啟兩次
nmcli c modify enp5s0 802-3-ethernet.wake-on-lan magicubuntu_setting
軟硬件基礎都搞定后，下面一步就是在內網（局域網）中通過魔法包喚醒目標機器。喚醒的方法這里提供兩種：
?命令喚醒
操作機器和目標機器需要在同一個局域網中，操作機器需要安裝 wakeonlan 命令。
# 安裝 wakeonlan 命令
sudo apt install wakeonlan
# 命令喚醒
## host_address為遠程計算機的域名或ip地址
## mac_address為遠程計算機的mac地址,mac地址是':'間隔的形式
wakeonlan -i host_address mac_address?app喚醒 在軟件市場中搜索 Wake-On-Lan 或 WOL 可以找到相關軟件
網上有相關教程[1]，大致流程分為三步：
? DDNS綁定域名和動態公網IP 鑒于 家庭寬帶在橋接模式 下路由器會獲取公網 IP，但是這個公網 IP 是會變化的。所以最好通過 DDNS 將不變的域名和變化的公網 IP 綁定在一起。我這里使用的是 ddns-go。
? 設置 IP 和 MAC 綁定 網絡喚醒的核心是將魔法數據包發送給目標機器，如果數據包中的 MAC 和目標機器一致則會觸發喚醒引導程序。而路由器下面有多個終端機器，所以需要將路由器下終端機器和其 MAC 地址一一綁定，這樣如果有魔法數據包經過路由器時，路由器知道將該包路由到哪臺機器。
? 設置端口映射 注意 IP 地址與目標機器的 IP 一致，也就是剛才 MAC 綁定時的 IP 地址，端口隨便開一個就行（但是不要用運營商封禁的端口，推薦使用 9 端口）。另外協議類型選擇 UDP 或者ALL！！因為喚醒數據包是通過 UDP 協議發送的，所以協議類型只選擇 TCP 協議的話數據包是進入不了內網的！！
上面的三步我依次操作了，但是沒有成功。目前還沒有定位的具體原因。不過我通過另一種方式解決了外網遠程喚醒的問題：遠程登陸到家庭 Nas（該機器是 24 小時不關機的），然后通過 wakeonlan 命令在局域網中喚醒目標機器。
當時是奔著高性能買的這款微星主板 Z270 GAMING M7，網卡是 Killer E2500 Gigabit，號稱可以干掉游戲延遲。不過 Ubuntu 中對這塊網卡的驅動支持并沒有那么通用，在系統升級（20.04 LTS 升級到 22.04 LTS）中還是碰到比較麻煩的驅動支持問題。這里特地記錄了一下解決過程。
從這個帖子[2] 我們知道，網卡 Killer E2500 Gigabit 的驅動是 alx，但是該驅動默認是關閉遠程喚醒功能的。如果想要開啟該功能需要內核支持。看遍了該帖子發現對于最新的 Ubuntu 22.04 LTS（內核 5.15） 并沒有直接的解決方案。但是發現對于內核 5.16.3 有了 alx 補丁，所以有了如下的升級內核的解決方案。
? 升級內核到 5.16.3
? mainline 方式[3] 該方式未生效，主要是 Ubuntu Mainline Kernel Installer 中只有 2 個內核版本
? deb包方式[4] 簡單直接
? 安裝 alx 補丁 下載倉庫[5]，并執行 ./setup
? 重啟后驗證
alx_fix
目前已經驗證成功，為此還提了 request[6] 給倉庫。
[1] 相關教程: https://blog.csdn.net/qq_19764639/article/details/82817719
[2] 帖子: https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=61651#c166
[3] mainline 方式: https://www.sysgeek.cn/ubuntu-install-linux-mainline-kernel
[4] deb包方式: https://kernel.ubuntu.com/~kernel-ppa/mainline
[5] 倉庫: https://github.com/haojunyu/alx_dkms_installer
睡眠功能本是Windows 10為節能而設的一項人性化體貼功能，有時卻也可能會給我們帶來麻煩。比如，本來是進入了睡眠狀態的電腦，卻在人離開后，因為某個軟件的喚醒指令發生作用而悄悄被喚醒，白白地在那里浪費能源；還有的情況是，一些電腦在處于自動待機或睡眠狀態后，當用戶執行喚醒操作時，卻發生死鎖的情況。為此，我們需要尋找“良方”。
1. 解決睡眠后無故自動喚醒問題
通過“關機”按鈕選擇“睡眠”，讓電腦進入睡眠狀態；或者在設定的自動睡眠時間到達后，電腦自動進入睡眠狀態，這是我們最常用到的電腦節能方案。我們希望電腦維持這種狀態，直至下次使用時執行喚醒操作喚醒為止。但有時我們會發現，當自己回到電腦前準備執行喚醒操作時，電腦早已在點亮運行的狀態了。發生這種情況，往往是因為其中的某個程序的喚醒指令發生作用的結果。程序喚醒睡眠的實質，是其對系統電源管理的控制。知道了這個原理，便可以順理成章地通過定制電腦管理計劃，重新設置喚醒定時器，使問題得以解決。
為此，首先啟動管理員命令提示符窗口，然后執行下述命令：
powercfg -lastwake
執行該命令后，系統會顯示喚醒歷史記錄計數值（圖1）。如果電腦出現過自動喚醒請求，那么該計數數值一定不是0。我們可通過在控制面板的電源管理設置中，對喚醒定時器設置禁用，從而達到阻止無故喚醒的目的。在Windows 10“開始”菜單依次選擇“設置→系統→電源和睡眠”，然后在電源和睡眠窗口中選擇“其他電源設置”（圖2）；在電源選項窗口中選擇“更改電源計劃”，打開“編輯計劃設置”窗口，然后點擊“更改高級電源設置”文字鏈接（圖3）；在隨后打開的電源選項高級設置窗口中，依次選擇“睡眠→允許使用喚醒定時器→設置：禁用”，確定即可（圖4）。
經過上述設置后，任何應用程序都無法使用喚醒定時器，將電腦從睡眠狀態中喚醒了。
2. 解決睡眠待機鎖屏死機問題
另外一種情況是，當我們希望從電腦睡眠狀態喚醒系統時，卻發現鍵盤操作無效、鼠標點擊無效，整個電腦被鎖死，動彈不得。這種情況可能由多種情況引起，需要按照下述方法逐一分析或嘗試解決。
有時，在鎖屏界面上無法操作喚醒，其實只是一種假死機現象。當我們遇到屏幕不亮、鼠標點不了登錄框、鍵盤無法輸入登錄密碼等情況的時候，操作后不妨可稍等幾秒鐘，看看是否有反應，因為系統喚醒、啟動硬盤、開啟顯示等也需要一定的等待時間。若還不行，可采用按下Ctrl+Alt+Del或Win+L組合鍵的方式激活一下，有時按一下甚至按兩三下，才可以激活屏幕和輸入框，問題可得到解決。
軟硬件電源管理功能配合不好，也可能出現無法喚醒的問題。首先從硬件方面來講，電源管理要求電腦的電源和主板要支持ACPI規范（目前的ATX標準遵守的規范），符合此規范的電腦主板，其BIOS設置中的Power Management Setup之類的項目才能有效發揮作用，直接對系統休眠睡眠進行控制（圖5）。而Windows 10本身也會從軟件層面上控制系統睡眠。由于硬件的多樣性和Windows 10對硬件支持的不完善，如果軟硬件之間在電源管理問題上恰巧產生沖突，就可能會出現進入節能狀態后死機的問題。為此，可嘗試從BIOS中將電源節能項目關閉，只讓Windows 10來管理電源。
此外，軟件與系統之間的沖突，也可能造成睡眠喚醒方面的問題。例如許多聲卡驅動并不支持休眠，由于聲卡的連續工作會造成與電源管理的沖突問題。如果是這種情況引起的，只需在欣賞音視頻期間，將系統休眠或睡眠時間設得足夠長即可。另外還有，如果在進行大型制圖、程序調試等工作，如果長時間開啟運行，也可能造成睡眠喚醒死機的問題。解決的辦法是，在調試期間不要開啟自動睡眠功能。
如果上述情況均無法解決問題，很可能是由于硬件本身的問題所引起的。例如，主板部件出現問題可能造成睡眠方面的這種嚴重問題。這時，如果不希望此故障對正在進行的工作造成影響，那么可以借助于相應的工具軟件來臨時解決。比如，可安裝DontSleep軟件，防止系統進入睡眠或待機狀態。DontSleep軟件運行后，選擇Please Don't Sleep選項卡，然后在“阻止程序”偏好設置欄中，將待機/混合睡眠/休眠、阻止關機、注銷、屏幕保護/關閉顯示器等選項全部選中，然后點擊“縮小到托盤”按鈕即可（圖6）。在運行大型圖形處理、多媒體編輯、軟件測試等任務的過程中，為了防止睡眠意外死機、藍屏等情況的發生，采用DontSleep軟件強行阻止一切睡眠行為的做法，可為工作上一道安全有效的保險。
小提示：
頑固的系統睡眠問題也可能與系統版本的兼容性有關，可待更新的系統版本出來后，嘗試升級后看問題是否可得到解決。必須注意，睡眠或鎖屏引起的死機問題，可能就會造成正在進行的工作資料的丟失。因此，防患于未然是最必需要做的。在鎖屏或睡眠之前，最好先將工作任務作存盤操作，或給資料設置必要的自動備份任務。這樣就能杜絕因意外睡眠死機所造成的損失。對于已經發生過這類情況的電腦，更應該做好資料的存盤和備份工作。