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    Python中实现ipaddress网络地址的处理

    作者:一天一篇Python库 时间:2021-08-10 17:52

    目录
    • 前言
    • 地址
    • 网络
      • 打印网络地址有多少IP可用
    • 接口

      前言

      ipaddress库提供了处理IPv4与IPv6网络地址的类。这些类支持验证,查找网络上的地址和主机,以及其他常见的操作。

      本篇,将详细介绍Python中ipaddress库的使用规则。(内容涉及很多计算机网络知识,如果不懂,可以参考书籍《计算机网络》)

      地址

      一般来说,我们使用ipaddress库是通过ip_address()函数构建一个地址对象。它会返回一个IPv4Address或IPv6Address实例。实例如下:

      import ipaddress
      import binascii
      
      addresses = [
          '121.63.3.59',
          '2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b'
      ]
      
      for ip in addresses:
          address = ipaddress.ip_address(ip)
          print("IP地址:", address)
          print("IP Version:", address.version)
          print("是否是专用地址:", address.is_private)
          print("是否是公网地址:", address.is_global)
          print("是否是多播地址:", address.is_multicast)
          print("是否是环回地址:", address.is_loopback)
          print("是否是link-local保留:", address.is_link_local)
          print("判断地址是否未指定:", address.is_unspecified)
          print("IP地址16进制:", binascii.hexlify(address.packed))
      

      运行之后,效果如下:

      效果如下

      网络

      网络地址通常用一个基本地址和一个掩码表示,掩码指示地址的哪些部分表示网络,哪些部分表示该网络上的地址。可以显式的表示掩码,也可以使用一个前缀长度值来表示,示例如下:

      import ipaddress
      
      addresses = [
          '192.168.1.0/24',
          '2001:0db8:3c4d:0015::/64'
      ]
      
      for n in addresses:
          net = ipaddress.ip_network(n)
          print("是否是专用地址:", net.is_private)
          print("该网段的广播地址:", net.broadcast_address)
          print("IP地址与子网掩码:", net.compressed)
          print("掩码以二进制的格式展示:", net.with_netmask)
          print("以主机掩码格式展示:", net.with_hostmask)
          print("网络中的地址总数:", net.num_addresses)
          print()
      

      运行之后,效果如下:

      效果如图

      涉及IP地址与子网掩码以及广播地址等知识,读者可以参考《计算机网络》。

      打印网络地址有多少IP可用

      在IPv4的网络地址中,我们一般将其分为A,B,C类,上面我们提供的192.168.1.0是一个C类地址。学过网络的应该一眼就可以看出来其主机地址有254个,基地址为192.168.1.0,而广播地址为192.168.1.255。整体是256个。

      因为这是C类地址,数学稍微好点的肯定手到擒来,但是我给你一个IPv6或者IPv4的A类地址,能口算出来多少的恐怕很少吧,而ipaddress库可以直接遍历打印,示例如下:

      import ipaddress
      
      n = '192.168.1.0/24'
      net = ipaddress.ip_network(n)
      for ip in zip(net):
          print(ip)
      

      运行之后,效果如下:

      效果

      这里遍历迭代,列出了所有的地址。如果只列出可用的主机地址把zip(net)改为zip(net.hosts())即可(也就是去除了广播地址与基地址的其他地址)。

      当然,如果你只是想确定一个地址是否在网络中,可以直接使用in进行判断。示例如下:

      import ipaddress
      
      n = '192.168.1.0/24'
      net = ipaddress.ip_network(n)
      ip=ipaddress.ip_address('192.168.1.233')
      if ip in net:
          print("在里面")
      

      接口

      网络接口表示网络上的一个特定地址,可以表示为一个主机地址和一个网络前缀或网络掩码。示例如下:

      import ipaddress
      
      addresses = [
          '192.168.1.251/24',
          '2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b/64'
      ]
      
      for ip in addresses:
          iface = ipaddress.ip_interface(ip)
          print(iface)
          print("网络地址:", iface.network)
          print("ip地址:", iface.ip)
          print("字符串表示形式:", iface.with_prefixlen)
          print("二进制表示掩码:", iface.with_netmask)
          print("主机掩码表示:", iface.with_hostmask)
      

      运行之后,效果如下:

      效果号

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