python运维开发常用模块（二）IPy

1.安装

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、可扩展性等方面，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（https://github.com/haypo/python-ipy/），最新版本为V1.0。IPy模块可以很好地辅助我们高效完成IP的规划工作，下面进行详细介绍。ipy采用pip安装方式：

[root@VM_0_7_centos ~]# pip install ipy
Collecting ipy
Downloading http://mirrors.tencentyun.com/pypi/packages/e1/66/b6dd22472bb027556849876beae2dd4dca3a4eaf2dd3039277b4edb8c6af/IPy-1.00.tar.gz
Installing collected packages: ipy
Running setup.py install for ipy ... done
Successfully installed ipy-1.0

2.模块常用方法

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方法就可以区分出IPv4与IPv6，如：

>>> ip=IP('10.0.0.0/8').version()
>>> print ip   
4                 #4代表IPv4类型
>>> ip=IP('::1').version()
>>> print ip 
6                #4代表IPv6类型

通过指定的网段输出该网段的IP个数及所有IP地址清单，代码如下：

>>> ip=IP('192.168.0.0/16')
>>> print ip.len()
65536

for x in ip： #输出192.168.0.0/16网段的所有IP清单
    print（x）

IP类几个常见的方法，包括反向解析名称、IP类型、IP转换等。

>>> ip=IP('192.168.1.20')
>>> ip.reverseNames()           #反向解析地址格式
['20.1.168.192.in-addr.arpa.'] 
>>> ip=IP('192.168.1.20')        #192.168.1.20为私网类型'PRIVATE'
>>> ip.iptype()
'PRIVATE'
>>> ip=IP('8.8.8.8')　　　　　　　　#8.8.8.8为公网类型
>>> ip.iptype()
'PUBLIC'
>>> IP("8.8.8.8").int()　　　　　　#转换成整型格式
134744072
>>> IP("8.8.8.8").strHex()　　　　#转换成十六进制格式
'0x8080808'
>>> IP("8.8.8.8").strBin()　　　　#转换成二进制格式
'00001000000010000000100000001000'
>>> print(IP(0x8080808))　　　　　#十六进制转成IP格式
8.8.8.8

IP方法也支持网络地址的转换，例如根据IP与掩码生产网段格式，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

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)
'192.168.1.0'
>>> IP('192.168.1.0/24').strNormal(1)
'192.168.1.0/24'
>>> IP('192.168.1.0/24').strNormal(2)
'192.168.1.0/255.255.255.0'
>>> IP('192.168.1.0/24').strNormal(3)
'192.168.1.0-192.168.1.255'

wantprefixlen的取值及含义： ·wantprefi

xlen=0，无返回，如192.168.1.0； ·

wantprefixlen=1，prefix格式，如192.168.1.0/24； ·

wantprefixlen=2，decimalnetmask格式，如 192.168.1.0/255.255.255.0； ·

wantprefixlen=3，lastIP格式，如192.168.1.0-192.168.1.255。

多网络计算方法详解

有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：

>>> IP('10.0.0.0/24') < IP('12.0.0.0/24')
True

判断IP地址和网段是否包含于另一个网段中，如下：

>>> '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

判断两个网段是否存在重叠，采用IPy提供的overlaps方法，如：

>>> IP('192.168.0.0/23').overlaps('192.168.1.0/24')
1 　　　　　　#返回1代表存在重叠
>>> IP('192.168.1.0/24').overlaps('192.168.2.0')
0　　　　　　 #返回0代表不存在重叠

3.示例：

根据输入的IP或子网返回网络、掩码、广播、反向解析、子网数、IP类型等信息。

#!/usr/bin/env python
#_*_coding:utf-8_*_
from IPy import IP
ip_s = raw_input('Please input an IP or net-range:') #接受用户输入，参数为ip地址或网段地址
ips = IP(ip_s)
if len(ips) > 1: #为一个网段地址
    print ('net: %s' % ips.net()) #输出网段地址
    print ('netmask: %s' % ips.netmask()) #输出网络掩码
    print ('broadcast: %s' % ips.broadcast()) #输出广播地址
    print ('reverse address: %s' % ips.reverseNames()[0]) #输出反向解析网路地址
    print ('subnet: %s' % len(ips)) #输出网络子网数
else:
    print ('reverse address: %s' % ips.reverseNames()[0]) #输出反向解析网路地址
    print ('hexadecimal: %s' % ips.strHex()) #输出十六进制地址
    print ('binary ip: %s' %ips.strBin()) #输出二进制地址
    print ('iptype: %s' %ips.iptype()) #输出地址类型 private、public、loopback等

[root@benjamincloud devpython]# python ip_sample.py 
Please input an IP or net-range:192.168.1.0/24   
net: 192.168.1.0
netmask: 255.255.255.0
broadcast: 192.168.1.255
reverse address: 1.168.192.in-addr.arpa.
subnet: 256
[root@benjamincloud devpython]# python ip_sample.py 
Please input an IP or net-range:192.168.1.20
reverse address: 20.1.168.192.in-addr.arpa.
hexadecimal: 0xc0a80114
binary ip: 11000000101010000000000100010100
iptype: PRIVATE

4.关于更多

>>> dir(IP)
['__add__', '__bool__', '__class__', '__cmp__', '__contains__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__getattribute__', '__getitem__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__nonzero__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__weakref__', '_getIPv4Map', '_printPrefix', 'broadcast', 'get_mac', 'int', 'iptype', 'len', 'make_net', 'net', 'netmask', 'overlaps', 'prefixlen', 'reverseName', 'reverseNames', 'strBin', 'strCompressed', 'strDec', 'strFullsize', 'strHex', 'strNetmask', 'strNormal', 'v46map', 'version']

官网文档与示例参考 https://github.com/haypo/python-ipy/