python IP 서브넷 컴퓨팅 구현

0. 앞말

IP 주소는 현재 두 가지 버전이 존재한다. IPv4와 IPv6이다. 평소에 우리가 가장 많이 본 것은 IPv4이다. 예를 들어 192.168.1/24 등이다. 물론 IPv4 주소 탱크 자원이 부족하기 때문에 IPv6는 대량으로 배치되었다.
우리는 네트워크 구조를 설계할 때 반드시 설비의 상호 연결 주소, 순환 주소, 업무 주소를 계획해야 한다. 그러면 어떻게 계획합니까?A클래스 주소를 하나 주면 어떻게 해요?제일 중요한 건 계산해야 되는 거 아니에요?구산이 정확하지 않을까요?네가 이런 능력이 없는 것이 두렵지 않다, 하하!
다음은python으로 이 모든 것을 해결해 주세요!

1. ipaddress 모듈 소개

1.1 IP 호스트 주소

설명: 마스크 없음
ipv4 주소인지 ipv6 주소인지 어떻게 판단합니까?ipaddress를 사용합니다.ip_address () 함수는 다음과 같습니다.

>>> 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

마스크를 착용하면 오류가 발생합니다.

>>> 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 네트워크 정의

설명: 네트워크 세그먼트 표시
일반적으로 네트워크 번호 + 네트워크 접두사로 구성된 IP 주소입니다. 예를 들어 192.168.1.0/24는 ipaddress를 통해 사용할 수 있습니다.ip_네트워크 함수는 부족한 상황에서python은 네트워크 번호만 식별할 수 있고 IP 호스트라면 오류를 보고할 수 있음을 나타낸다. 물론strict=False를 통해 피할 수 있다.

>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.0/24')
IPv4Network('192.168.1.0/24')

# ， 
>>> 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 # IP

# ， strict=True
>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False)
IPv4Network('192.168.1.0/24') # 

1.3 호스트 인터페이스

설명: 인터페이스 주소 표시(ip/마스크)
일반적으로 공유기, 교환기, 방화벽 인터페이스에 IP 주소를 설정합니다. 형식은 192.168.1/24입니다. 만약에 상기 ipaddress를 사용한다면.ip_address () 와 ipaddress.ip_네트워크 함수는 ipaddress를 통해 표시할 수 있습니다.ip_인터페이스 () 함수 클래스 표시.

>>> ipaddress.ip_interface('192.168.1.1/24')
IPv4Interface('192.168.1.1/24')

1.4 address/network/interface 객체 확인

1.4.1 IP 버전 확인(v4 또는 v6):

>>> ipaddress.ip_address('192.168.1.1').version
4
>>> ipaddress.ip_address('fe80::1').version
6

1.4.2 인터페이스 IP에서 네트워크 세그먼트 가져오기

>>> 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 네트워크 세그먼트에 IP 주소 수 계산

>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.0/24').num_addresses
256

>>> ipaddress.ip_network('fe80::/64').num_addresses
18446744073709551616

1.4.4 네트워크 세그먼트에 사용 가능한 IP 주소 수 계산

>>> 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]  # IP
IPv4Address('192.168.1.1')
>>> [x for x in net.hosts()][-1] # IP
IPv4Address('192.168.1.254')

1.4.5 마스크 및 반마스크 가져오기

>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).netmask
IPv4Address('255.255.255.0') # 

>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).hostmask
IPv4Address('0.0.0.255') # 

1.6 네트워크 번호와 방송 주소 가져오기

>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).network_address
IPv4Address('192.168.1.0')  # 

>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).broadcast_address
IPv4Address('192.168.1.255') # 

1.7 예외 처리

만약 IP 주소 형식이 요구에 부합되지 않는 상황이 발생하면 어떻게 처리합니까?

# , "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

# try-except 
>>> import ipaddress
>>> def cal_ip(net):
...  try:
...   net = ipaddress.ip_network(net)
...   print(net)
...  except ValueError:
...   print(' ， ！')
... 
>>> cal_ip(net = '192.168.1.1/24')
 ， ！

2. IP 서브넷 코드 계산 프레젠테이션

2.1 전체 코드

#!/usr/bin/env python3
#-*- coding:UTF-8 -*-
# ： 

import ipaddress

def cal_ip(ip_net):
 try:
  net = ipaddress.ip_network(ip_net, strict=False)
  print('IP ： ' + str(net.version))
  print(' ： ' + str(net.is_private))
  print('IP : ' + str(net.num_addresses))
  print(' IP ： ' + str(len([x for x in net.hosts()])))
  print(' ： ' + str(net.network_address))
  print(' IP ： ' + str([x for x in net.hosts()][0]))
  print(' IP ： ' + str([x for x in net.hosts()][-1]))
  print(' IP ： ' + str([x for x in net.hosts()][0]) + ' ~ ' + str([x for x in net.hosts()][-1]))
  print(' ： ' + str(net.netmask))
  print(' ： ' + str(net.hostmask))
  print(' ： ' + str(net.broadcast_address))
 except ValueError:
  print(' ， ！')

if __name__ == '__main__':
 ip_net = '192.168.1.1/24'
 cal_ip(ip_net)

2.2 실행 결과

IP ： 4
 ： True
IP : 256
 IP ： 254
 ： 192.168.1.0
 IP ： 192.168.1.1
 IP ： 192.168.1.254
 IP ： 192.168.1.1 ~ 192.168.1.254
 ： 255.255.255.0
 ： 0.0.0.255
 ： 192.168.1.255

3. 잔소리

어때, 다 배우고 나면 흥분되지? 다른 도구를 빌려 계산할 필요 없겠지,python으로 해줄게.

3.1 공식 참조 문서

https://docs.python.org/3.8/howto/ipaddress.html
이상은python이 IP 서브넷 계산을 실현하는 상세한 내용입니다. 더 많은python IP 서브넷 계산에 관한 자료는 저희 다른 관련 글을 주목해 주십시오!