一、简介
IP地址规划是网络设计中非常重要的一个环节,规划的好坏会直接影响路由协议算法的效率,包括网络性能、可扩展方面,在这个过程当中,免不了要计算大量的IP地址,包括网段、网络掩码、广播地址、子网数、IP类型等。Python提供了一个强大的第三方模块IPy,最新版本为V0.83。IPy模块可以很好地辅助我们高效完成IP的规划工作。
二、安装
pip3 install IPy(安装时要注意字母大小写)
三、IP地址、网段的基本处理
1、IPy模块包含IP类,使用它可以方便处理绝大部分格式为IPv6及IPv4的网络和地址,比如通过version方法来区分出IPv4与IPv6,如:
# 导入IPy模块(注意字母大小写)
>>> import IPy
# 判断10.0.0.0/8的IP地址类型
>>> IPy.IP(‘10.0.0.0/8’).version()
# 10.0.0.0/8的IP地址是IPV4
4
# 判断::1的IP地址类型
>>> IPy.IP(‘::1’).version()
# ::1的IP地址类型为IPV6
6
2、通过指定的网段输出该网段的IP个数及所有的IP地址清单,代码如下:
from IPy import IP
ip = IP(‘192.168.0.0/16’)
print(ip.len())
for x in ip:
print(x)
3、下面介绍IP类几个常见的用法,包括反向解析名称、IP类型、IP转换等。
from IPy import IP
>>> ip = IP(‘192.168.1.20’)
# 反向解析地址格式
>>> ip.reverseNames()
[‘20.1.168.192.in-addr.arpa.’]
# 判断IP地址的网络类型
>>> ip.iptype()
# 私网类型
‘PRIVATE’
>>> IP(‘8.8.8.8’).iptype()
# 公网类型
‘PUBLIC’
# 转换为整型格式
>>> IP(‘8.8.8.8’).int()
134744072
# 转换为十六进制格式
>>> IP(‘8.8.8.8’).strHex()
‘0x8080808’
# 转换成二进制格式
>>> IP(‘8.8.8.8’).strBin()
‘00001000000010000000100000001000’
# 十六进制转换为IP格式
>>> print (IP(‘0x8080808’))
8.8.8.8
# 整型格式转换为IP格式
>>> print (IP(134744072))
8.8.8.8
4、IP方法也支持网络地址的转换,例如根据IP和掩码产生网段格式,如下:
>>> print (IP(‘192.168.1.0’).make_net(‘255.255.255.0’))
192.168.1.0/24
>>> print (IP(‘192.168.1.0/255.255.255.0’,make_net=True))
192.168.1.0/24
>>> print (IP(‘192.168.1.0-192.168.1.255’,make_net=True))
192.168.1.0/24
5、也可以通过strNormal方法指定不同wantprefixlen参数值以定制不同输出类型的网段。输出类型为字符串,如下:
>>> IP(‘192.168.1.0/24’).strNormal(0) #无返回
‘192.168.1.0’
>>> IP(‘192.168.1.0/24’).strNormal(1) #prefix格式
‘192.168.1.0/24’
>>> IP(‘192.168.1.0/24’).strNormal(2) #decimalnetmask格式
‘192.168.1.0/255.255.255.0’
>>> IP(‘192.168.1.0/24’).strNormal(3) #lastIP格式
‘192.168.1.0-192.168.1.255’
四、多重网络计算方法详解
有的时候我们想比较两个网段是否存在包含、重叠等关系,比如同网络但不同prefixlen会认为是不相等的网段,如10.0.0.0/16不等于10.0.0.0/24,另外即使具有相同的prefixlen但处于不同的网络地址,同样也视为不相等,如10.0.0.0/16不等于192.0.0.0/16。IPy支持类似于数值型数据的比较,以帮助IP对象进行比较,如:
1、比较IP大小
>>> IP(‘10.0.0.0/24’) < IP(‘12.0.0.0/24’)
True
2、判断IP地址和网段是否包含于另一个网段中
>>> ‘192.168.1.100’ in IP(‘192.168.1.0/24’)
True
>>> IP(‘192.168.1.0/24’) in IP(‘192.168.0.0/16’)
True
3、判断两个网段是否存在重叠(overlaps方法)
>>> IP(‘192.168.0.0/23’).overlaps(‘192.168.1.0/24’)
1
>>> IP(‘192.168.1.0/24’).overlaps(‘192.168.2.0/24’)
0