python 实现IP子网计算
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
1.1IP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(mostrecentcalllast): File"",line1,in File"/usr/lib/python3.5/ipaddress.py",line54,inip_address address) ValueError:'192.168.1.1/32'doesnotappeartobeanIPv4orIPv6address
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(mostrecentcalllast): File"",line1,in File"/usr/lib/python3.5/ipaddress.py",line74,inip_network returnIPv4Network(address,strict) File"/usr/lib/python3.5/ipaddress.py",line1536,in__init__ raiseValueError('%shashostbitsset'%self) ValueError:192.168.1.1/24hashostbitsset#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') >>>forxinnet.hosts(): ...print(x) ... 192.168.1.1 192.168.1.2 ... 192.168.1.100 192.168.1.101 ... 192.168.1.254 >>>[xforxinnet.hosts()][0]#获取第一个可用IP IPv4Address('192.168.1.1') >>>[xforxinnet.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(mostrecentcalllast): File"",line1,in File"/usr/lib/python3.5/ipaddress.py",line74,inip_network returnIPv4Network(address,strict) File"/usr/lib/python3.5/ipaddress.py",line1536,in__init__ raiseValueError('%shashostbitsset'%self) ValueError:192.168.1.1/24hashostbitsset #通过try-except语句来处理异常情况 >>>importipaddress >>>defcal_ip(net): ...try: ...net=ipaddress.ip_network(net) ...print(net) ...exceptValueError: ...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/envpython3 #-*-coding:UTF-8-*- #欢迎关注微信公众号:点滴技术 importipaddress defcal_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([xforxinnet.hosts()]))) print('网络号:'+str(net.network_address)) print('起始可用IP地址:'+str([xforxinnet.hosts()][0])) print('最后可用IP地址:'+str([xforxinnet.hosts()][-1])) print('可用IP地址范围:'+str([xforxinnet.hosts()][0])+'~'+str([xforxinnet.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)) exceptValueError: 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
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