python 實現(xiàn)IP子網(wǎng)計算
更新時間：2021年02月18日 15:13:58 作者：Singvis
這篇文章主要介紹了python 實現(xiàn)IP子網(wǎng)計算的方法，幫助大家更好的理解和使用python，感興趣的朋友可以了解下
0. 前言
IP地址目前存在兩個版本：IPv4和IPv6，平常我們見到最多的就是IPv4了，如192.168.1.1/24，當然,IPv4地址池資源緊缺，IPv6已悄然大量部署了。
我們在設計網(wǎng)絡架構(gòu)時必須要對設備互聯(lián)地址、環(huán)回地址、業(yè)務地址進行規(guī)劃，那怎么規(guī)劃？給你一個A類地址你怎么辦？最重要是不是得計算？口算怕不準確吧？心算行不行，就不怕你沒這本事，哈哈！
下面請用python幫你搞定這一切吧！
1. ipaddress模塊介紹
1.1 IP主機地址
說明：不帶掩碼
怎么判斷是ipv4地址，還是ipv6地址呢？使用ipaddress.ip_address() 函數(shù)可以來知曉:
>>> 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
如果帶上掩碼就會報錯：
>>> 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 定義網(wǎng)絡
說明：表示網(wǎng)段
一個IP地址，通常由網(wǎng)絡號+網(wǎng)絡前綴組成，如192.168.1.0/24,可以通過ipaddress.ip_network函數(shù)來表示，缺省情況下，python只能識別網(wǎng)絡號，如果是IP主機就會報錯，當然你可以通過strict=False來避免。
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.0/24')
IPv4Network('192.168.1.0/24')
#缺省，輸入主機位就會報錯
>>> 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 #提示是主機IP
#修改位非嚴格模式，缺省為strict=True
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False)
IPv4Network('192.168.1.0/24') #返回網(wǎng)絡號
1.3 主機接口
說明：表示接口地址(ip/掩碼)
一般在路由器、交換機、防火墻接口上配置IP地址，格式如192.168.1.1/24，如果使用以上ipaddress.ip_address()和ipaddress.ip_network函數(shù)的話，就不太好表示，那么可以通過ipaddress.ip_interface()函數(shù)類表示。
>>> ipaddress.ip_interface('192.168.1.1/24')
IPv4Interface('192.168.1.1/24')
1.4 檢查address/network/interface對象
1.4.1 檢查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 從接口IP獲取網(wǎng)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 計算網(wǎng)段有多少個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 計算網(wǎng)段有多少個可用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] #獲取第一個可用IP
IPv4Address('192.168.1.1')
>>> [x for x in net.hosts()][-1] #獲取最后一個可用IP
IPv4Address('192.168.1.254')
1.4.5 獲取掩碼與反掩碼
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).netmask
IPv4Address('255.255.255.0') #獲取掩碼
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).hostmask
IPv4Address('0.0.0.255') #獲取反掩碼
1.6 獲取網(wǎng)絡號與廣播地址
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).network_address
IPv4Address('192.168.1.0') #獲取網(wǎng)絡號
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).broadcast_address
IPv4Address('192.168.1.255') #獲取廣播地址
1.7 異常處理
如果遇到IP地址格式不符合要求等這些情況，那怎么處理呢？
#錯誤顯示,報"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
#通過try-except語句來處理異常情況
>>> import ipaddress
>>> def cal_ip(net):
... try:
... net = ipaddress.ip_network(net)
... print(net)
... except ValueError:
... print('您輸入格式有誤，請檢查！')
...
>>> cal_ip(net = '192.168.1.1/24')
您輸入格式有誤，請檢查！
2. 計算IP子網(wǎng)代碼演示
2.1 完整代碼
#!/usr/bin/env python3
#-*- coding:UTF-8 -*-
#歡迎關(guān)注微信公眾號：點滴技術(shù)
import ipaddress
def cal_ip(ip_net):
try:
net = ipaddress.ip_network(ip_net, strict=False)
print('IP版本號： ' + str(net.version))
print('是否是私有地址： ' + str(net.is_private))
print('IP地址總數(shù): ' + str(net.num_addresses))
print('可用IP地址總數(shù)： ' + str(len([x for x in net.hosts()])))
print('網(wǎng)絡號： ' + 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地址范圍： ' + str([x for x in net.hosts()][0]) + ' ~ ' + str([x for x in net.hosts()][-1]))
print('掩碼地址： ' + str(net.netmask))
print('反掩碼地址： ' + str(net.hostmask))
print('廣播地址： ' + str(net.broadcast_address))
except ValueError:
print('您輸入格式有誤，請檢查！')
if __name__ == '__main__':
ip_net = '192.168.1.1/24'
cal_ip(ip_net)
2.2 運行結(jié)果
IP版本號： 4 是否是私有地址： True IP地址總數(shù): 256 可用IP地址總數(shù)： 254 網(wǎng)絡號： 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地址范圍： 192.168.1.1 ~ 192.168.1.254 掩碼地址： 255.255.255.0 反掩碼地址： 0.0.0.255 廣播地址： 192.168.1.255
3. 碎碎語
怎么樣，學完之后是不是很亢奮，不需要借助其他工具進行計算了吧，用python就幫你搞定了。
3.1 官方參考文檔
https://docs.python.org/3.8/howto/ipaddress.html
以上就是python 實現(xiàn)IP子網(wǎng)計算的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于python IP子網(wǎng)計算的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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