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

1.1 IP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').version4>>> ipaddress.ip_address('fe80::1')IPv6Address('fe80::1')>>> ipaddress.ip_address('fe80::1').version6

如果带上掩码就会报错：

>>> 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 (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').version4>>> ipaddress.ip_address('fe80::1').version6

1.4.2 从接口IP获取网段

>>> ipaddress.ip_interface('192.168.1.1/24').networkIPv4Network('192.168.1.0/24')>>> ipaddress.ip_interface('fe80::/64').networkIPv6Network('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_addresses256>>> ipaddress.ip_network('fe80::/64').num_addresses18446744073709551616

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')>>> for x in net.hosts():... print(x)... 192.168.1.1192.168.1.2 ...192.168.1.100192.168.1.101 ...192.168.1.254>>> [x for x in net.hosts()][0] #获取第一个可用IPIPv4Address('192.168.1.1')>>> [x for x in net.hosts()][-1] #获取最后一个可用IPIPv4Address('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).netmaskIPv4Address('255.255.255.0') #获取掩码>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).hostmaskIPv4Address('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_addressIPv4Address('192.168.1.0') #获取网络号>>> ipaddress.ip_network('192.168.1.1/24' , strict=False).broadcast_addressIPv4Address('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 (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#通过try-except语句来处理异常情况>>> import ipaddress>>> def cal_ip(net):... try:... net = ipaddress.ip_network(net)... print(net)... except ValueError:... 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/env python3#-*- coding:UTF-8 -*-#欢迎关注微信公众号：点滴技术import ipaddressdef cal_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([x for x in net.hosts()]))) print('网络号： ' + 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地址范围： ' + str([x for x in net.hosts()][0]) + ' ~ ' + str([x for x in net.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)) except ValueError: 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： TrueIP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

以上就是python 实现IP子网计算的详细内容，更多关于python IP子网计算的资料请关注其它相关文章！