python 实现IP子网计算
作者:Singvis 发布时间:2022-04-24 20:27:37
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0. 前言
1. ipaddress模块介绍
1.1 IP主机地址
1.2 定义网络
1.3 主机接口
1.4 检查address/network/interface对象
1.6 获取网络号与广播地址
1.7 异常处理
2. 计算IP子网代码演示
2.1 完整代码
2.2 运行结果
3. 碎碎语
3.1 官方参考文档
0. 前言
IP地址目前存在两个版本:IPv4和IPv6,平常我们见到最多的就是IPv4了,如192.168.1.1/24,当然,IPv4地址池资源紧缺,IPv6已悄然大量部署了。
我们在设计网络架构时必须要对设备互联地址、环回地址、业务地址进行规划,那怎么规划?给你一个A类地址你怎么办?最重要是不是得计算?口算怕不准确吧?心算行不行,就不怕你没这本事,哈哈!
下面请用python帮你搞定这一切吧!
1. ipaddress模块介绍
1.1 IP主机地址
说明:不带掩码
怎么判断是ipv4地址,还是ipv6地址呢?使用ipaddress.ip_address() 函数可以来知晓:
>>> ipaddress.ip_address('192.168.1.1')
IPv4Address('192.168.1.1')
>>> ipaddress.ip_address('192.168.1.1').version
4
>>> ipaddress.ip_address('fe80::1')
IPv6Address('fe80::1')
>>> ipaddress.ip_address('fe80::1').version
6
如果带上掩码就会报错:
>>> ipaddress.ip_address('192.168.1.1/32')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "/usr/lib/python3.5/ipaddress.py", line 54, in ip_address
address)
ValueError: '192.168.1.1/32' does not appear to be an IPv4 or IPv6 address
1.2 定义网络
说明:表示网段
一个IP地址,通常由网络号+网络前缀组成,如192.168.1.0/24,可以通过ipaddress.ip_network函数来表示,缺省情况下,python只能识别网络号,如果是IP主机就会报错,当然你可以通过strict=False来避免。
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.0/24')
IPv4Network('192.168.1.0/24')
#缺省,输入主机位就会报错
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "/usr/lib/python3.5/ipaddress.py", line 74, in ip_network
return IPv4Network(address, strict)
File "/usr/lib/python3.5/ipaddress.py", line 1536, in __init__
raise ValueError('%s has host bits set' % self)
ValueError: 192.168.1.1/24 has host bits set #提示是主机IP
#修改位非严格模式,缺省为strict=True
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False)
IPv4Network('192.168.1.0/24') #返回网络号
1.3 主机接口
说明:表示接口地址(ip/掩码)
一般在路由器、交换机、防火墙接口上配置IP地址,格式如192.168.1.1/24,如果使用以上ipaddress.ip_address()和ipaddress.ip_network函数的话,就不太好表示,那么可以通过ipaddress.ip_interface()函数类表示。
>>> ipaddress.ip_interface('192.168.1.1/24')
IPv4Interface('192.168.1.1/24')
1.4 检查address/network/interface对象
1.4.1 检查IP版本(v4或者v6):
>>> ipaddress.ip_address('192.168.1.1').version
4
>>> ipaddress.ip_address('fe80::1').version
6
1.4.2 从接口IP获取网段
>>> ipaddress.ip_interface('192.168.1.1/24').network
IPv4Network('192.168.1.0/24')
>>> ipaddress.ip_interface('fe80::/64').network
IPv6Network('fe80::/64')
1.4.3 计算网段有多少个IP地址
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.0/24').num_addresses
256
>>> ipaddress.ip_network('fe80::/64').num_addresses
18446744073709551616
1.4.4 计算网段有多少个可用IP地址
>>> net = ipaddress.ip_network('192.168.1.0/24')
>>> for x in net.hosts():
... print(x)
...
192.168.1.1
192.168.1.2
...
192.168.1.100
192.168.1.101
...
192.168.1.254
>>> [x for x in net.hosts()][0] #获取第一个可用IP
IPv4Address('192.168.1.1')
>>> [x for x in net.hosts()][-1] #获取最后一个可用IP
IPv4Address('192.168.1.254')
1.4.5 获取掩码与反掩码
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).netmask
IPv4Address('255.255.255.0') #获取掩码
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).hostmask
IPv4Address('0.0.0.255') #获取反掩码
1.6 获取网络号与广播地址
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).network_address
IPv4Address('192.168.1.0') #获取网络号
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).broadcast_address
IPv4Address('192.168.1.255') #获取广播地址
1.7 异常处理
如果遇到IP地址格式不符合要求等这些情况,那怎么处理呢?
#错误显示,报"ValueError"
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "/usr/lib/python3.5/ipaddress.py", line 74, in ip_network
return IPv4Network(address, strict)
File "/usr/lib/python3.5/ipaddress.py", line 1536, in __init__
raise ValueError('%s has host bits set' % self)
ValueError: 192.168.1.1/24 has host bits set
#通过try-except语句来处理异常情况
>>> import ipaddress
>>> def cal_ip(net):
... try:
... net = ipaddress.ip_network(net)
... print(net)
... except ValueError:
... print('您输入格式有误,请检查!')
...
>>> cal_ip(net = '192.168.1.1/24')
您输入格式有误,请检查!
2. 计算IP子网代码演示
2.1 完整代码
#!/usr/bin/env python3
#-*- coding:UTF-8 -*-
#欢迎关注微信公众号:点滴技术
import ipaddress
def cal_ip(ip_net):
try:
net = ipaddress.ip_network(ip_net, strict=False)
print('IP版本号: ' + str(net.version))
print('是否是私有地址: ' + str(net.is_private))
print('IP地址总数: ' + str(net.num_addresses))
print('可用IP地址总数: ' + str(len([x for x in net.hosts()])))
print('网络号: ' + str(net.network_address))
print('起始可用IP地址: ' + str([x for x in net.hosts()][0]))
print('最后可用IP地址: ' + str([x for x in net.hosts()][-1]))
print('可用IP地址范围: ' + str([x for x in net.hosts()][0]) + ' ~ ' + str([x for x in net.hosts()][-1]))
print('掩码地址: ' + str(net.netmask))
print('反掩码地址: ' + str(net.hostmask))
print('广播地址: ' + str(net.broadcast_address))
except ValueError:
print('您输入格式有误,请检查!')
if __name__ == '__main__':
ip_net = '192.168.1.1/24'
cal_ip(ip_net)
2.2 运行结果
IP版本号: 4
是否是私有地址: True
IP地址总数: 256
可用IP地址总数: 254
网络号: 192.168.1.0
起始可用IP地址: 192.168.1.1
最后可用IP地址: 192.168.1.254
可用IP地址范围: 192.168.1.1 ~ 192.168.1.254
掩码地址: 255.255.255.0
反掩码地址: 0.0.0.255
广播地址: 192.168.1.255
3. 碎碎语
怎么样,学完之后是不是很亢奋,不需要借助其他工具进行计算了吧,用python就帮你搞定了。
3.1 官方参考文档
https://docs.python.org/3.8/howto/ipaddress.html
来源:https://www.cnblogs.com/singvis/p/11604432.html
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