【干货】用Python教你写一个批量ping

2021-03-20 本文已影响0人点滴技术

用Python教你写一个批量ping

[TOC]

前言

最近几天，刚好需要配合防火墙替换的割接方案，需要去批量ping测试20+个C类网段，约5000+个地址，我同事在网上找的工具也不能很好的一次性ping完所有网段的IP地址，心想，我来帮你搞定，就花些时间劈里啪啦的调试下代码，其中还是遇到一些疑难杂症的，比如下所列：

使用的模块，必须得有回显代码0或1让你判断是通还是不通，另外ping结果也要保存？
使用的模块，ping回显是通的，但实际用电脑ping是不通的，你说妖不妖？
综合测试了scrapy、pythonping和subprocess模块，最终还是选择subprocess内置模块符合我心意。

想要写一个批量的ping脚本，首先需要厘清下编写的思路，要怎么去实现？

这是我整理的思路，我会一步一步教大家怎么去实现，咋们接着往下看...

实验环境

系统：windows 10 和 Centos7.6
python工具：Pycharm Pro
模块：内置模块

备注：没啥特别的要求。

代码分解

如何读取文本中的所有网段？

说明：通过上下文管理with读取文本中的所有IP网段信息

假如你把收集的所有IP网段都集中放到了一个文本当中，那么我们在执行脚本的时候，怎么把它提取出来呢？

# 存放ip网段的文本路径(当前目录)
IP_INFO_PATH = 'IPnet.cfg'
# 以只读权限打开文本
with open(IP_INFO_PATH, 'r') as f:
    # for循环遍历每一行
    for line in f.readlines():
        #去掉前后空白字符
        line = line.strip()
        # 忽略空白行或注释行
        if ( len(line) == 1 or line.startswith('#') ):
            continue
        print(line)

执行结果如下所示：

192.168.100.0/24
192.168.101.0/24
192.168.102.0/24
192.168.103.0/24
192.168.104.0/24

代码解释：

先定义好存放ip网段的文本路径：IP_INFO_PATH = 'IPnet.cfg'
打开文本通过上下文管理with，格式：with open('文本路径'，'只读方式') as '别名'
readlines()方法可以读取行信息，并通过for循环就遍历所有行信息；
len(line) == 1, 表示空白行长度为1，记住不是0。

如何获取网段的主机地址？

说明：该模块我以前有详细写过，请在公众号搜索<用Python帮你实现IP子网计算>

如给你一个网段，你怎么去ping呢？
对于我们专业来说，心算就可以得出来了，其他同学就拿起子网计算工具吧，那么，我就通过ipaddress模块给大家演示下：

假如有一个网段：192.168.100.0/24, 快速计算所有的主机地址。

# 导入内置模块
import ipaddress

IPnet = '192.168.100.0/24'
# 创建一个空的列表，用于存放主机地址信息
ip_list = []
# 通过ip_network方法，赋值给temp，这是一个生成器
# 已经计算出所有主机了，需要迭代出来
temp = ipaddress.ip_network(IPnet, strict=False).hosts()
# for循环出主机地址，添加到ip_list这个列表
for ip in temp:
    # print(type(ip), ip)
    ip_list.append(str(ip))
print(ip_list)

这一步，我们已经掌握如何计算一个网段的所有主机地址了。

如何执行ping程序？

subprocess是一个内置模块，它可以让你创建一个新的子程序来运行。通常使用如下3个方法：

subprocess.run()
subprocess.call()
subprocess.Popen()

这里，我只介绍简单好用的run()方法就够满足我们的需求了。

一个简单的示例：

import subprocess

ip = '114.114.114.114'
# windows上cmd的ping操作格式
res = subprocess.run(['ping', '-n', '2', '-w', '500', ip])
print('-'*50)
print('类对象:', res)
print('什么类型:', type(res))
print('返回代码值:', res.returncode)

执行结果如下所示：

如果不想再终端上看到ping的执行结果, 增加参数stdout=subprocess.PIPE：

说明：简单理解就是把执行结果隐藏起来。

# 修改代码如下
res = subprocess.run(['ping', '-n', '2', '-w', '500', ip], stdout=subprocess.PIPE)

如何把执行的结果写入到文本当中？

说明：既然隐藏了ping结果，那就要把结果赋值给一个变量，就可以拿到结果了.

import subprocess

ip_list  = ['8.8.8.8', '114.114.114.114', '114.114.114.115']
for ip in ip_list:
    res = subprocess.run(['ping', '-n', '2', '-w', '500', ip], stdout=subprocess.PIPE)
    # 将输出标准流解码成中文
    output = res.stdout.decode('gbk')
    # ping通代码为0
    if res.returncode == 0:
        print('%-20s%-20s' % (ip, 'success'))
        # ping通结果写入文本
        with open('ping_success.txt', 'a+') as f:
            f.write('%-20s%-20s' % (ip, 'success'))
        # ping执行结果写入文本
        with open('ping_result.txt', 'a+') as f:
            f.write(output)
            f.write('-'*50)
    # ping不通代码为1
    else:
        print('%-20s%-20s' % (ip, 'failure'))
        # ping不通结果写入文本
        with open('ping_failure.txt', 'a+') as f:
            f.write('%-20s%-20s' % (ip, 'success'))
        # ping执行结果写入文本
        with open('ping_result.txt', 'a+') as f:
            f.write(output)
            f.write('-' * 50)

执行结果如下所示：

代码执行完成后自动创建了文件，这里就不把贴出来了，自行打开文本进行验证。

如何并发执行ping呢？

使用多进程multiprocessing的异步方式来看看并发的效果是怎么样的(多线程threading就不用了)。

说明：multiprocessing，简单理解就是通过CPU多核进行并发处理，本示例只演示其功能。

from multiprocessing.pool import ThreadPool
from datetime import datetime
import subprocess

THREADING_NUM = 10
pool = ThreadPool(THREADING_NUM)

def do_ping(ip):
    res = subprocess.run(['ping', '-n', '2', '-w', '500', ip], stdout=subprocess.PIPE)
    output = res.stdout.decode('gbk')
    if res.returncode == 0:
        print('%-20s%-20s' % (ip, 'success'))
        with open('ping_success.txt', 'a+') as f:
            f.write('%-20s%-20s' % (ip, 'success'))

        with open('ping_result.txt', 'a+') as f:
            f.write(output)
            f.write('-' * 50)
    else:
        print('%-20s%-20s' % (ip, 'failure'))
        with open('ping_failure.txt', 'a+') as f:
            f.write('%-20s%-20s' % (ip, 'success'))

        with open('ping_result.txt', 'a+') as f:
            f.write(output)
            f.write('-' * 50)
            
if __name__ == '__main__':
    start_time = datetime.now()
    ip_list = ['1.1.1.1', '1.1.1.2','1.1.1.3', '8.8.8.8', '114.114.114.114', '114.114.114.115']
    for ip in ip_list:
        pool.apply_async(do_ping, args=(ip,))
    pool.close()
    pool.join()

    end_time = datetime.now()
    print('All done.总花费时间{:0.2f}s.'.format((end_time - start_time).total_seconds()))

执行结果如下所示：

说明：具体效果，大家可通过大规模网段进行测试，方可看出其效果明显。

完整代码

以下为本章更新的完整代码，大家可在此基础上进行拓展和优化：

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

from multiprocessing import freeze_support
from multiprocessing.pool import ThreadPool
from datetime import datetime

import subprocess
import ipaddress
import threading
import logging
import sys

# ip网段文本路径(当前目录下)
IP_INFO_PATH = 'ip_list.txt'

# 线程数()
THREADING_NUM = 10
# 进程池
pool = ThreadPool(THREADING_NUM)
# 线程锁
queueLock = threading.Lock()

# 打印消息
def show_info(msg):
    queueLock.acquire()
    print(msg)
    queueLock.release()

# 读取文本，获取ip网段信息
def get_ips_info():
    try:
        with open(IP_INFO_PATH, 'r') as f:
            for line in f.readlines():
                # 去掉前后空白
                line = line.strip()
                # 忽略空格行，len=1
                if (
                        len(line) == 1 or
                        line.startswith('#')
                ):
                    continue

                yield line

    except FileNotFoundError as e:
        show_info('Can not find "{}"'.format(IP_INFO_PATH))
    except IndexError as e:
        show_info('"{}" format error'.format(IP_INFO_PATH))

def do_one_ping(target_ip):
    """
    单机ping测试
    """
    res = ''
    if sys.platform == 'linux':
        res = subprocess.run(['ping', '-c', '2', '-W', '1000', target_ip], stdout=subprocess.PIPE)
        res_out = str(res.stdout.decode('gbk'))
    if sys.platform == 'win32':
        res = subprocess.call(['ping', '-n', '2', '-w', '1000', target_ip ], stdout = subprocess.PIPE)
    else:
        show_info('不支持该平台系统，非常抱歉!')
    # print(f'res状态是: {res}')
    if res.returncode == 0:
        show_info('%-20s%-20s' % (target_ip, 'success'))

    else:
        show_info('%-20s%-20s' % (target_ip, 'failure'))

def do_ping(target_ip):
    """
    批量ping测试
    """
    try:
        res , res_out  = '', ''
        # 判断系统平台，执行对应命令
        if sys.platform == 'linux':
            res = subprocess.run(['ping', '-c', '2', '-W', '1000', target_ip], stdout=subprocess.PIPE)
            res_out = str(res.stdout.decode('gbk'))
        # 判断系统平台，执行对应命令
        if sys.platform == 'win32':
            res = subprocess.run(['ping', '-n', '2', '-w', '1000', target_ip ], stdout = subprocess.PIPE)
            res_out = str(res.stdout.decode('gbk'))
        else:
            show_info('不支持该平台系统，非常抱歉!')

        # print(f'res状态是: {res.returncode}')
        if res.returncode == 0:
            show_info('%-20s%-20s' % (target_ip, 'success'))
            # ping成功
            with open('LOG' + '/' + 'success_ping_result_' + LogTime + '.txt', 'a+') as f:
                f.write('%-20s%-20s' % (target_ip, 'success') + '\n')
            # ping成功结果记录
            with open('LOG' + '/' + 'record_ping_' + LogTime + '.txt', 'a+') as f:
                f.write(res_out)
                f.write('-' * 50)
        else:
            show_info('%-20s%-20s' % (target_ip, 'failure'))
            # ping失败
            with open('LOG' + '/' + 'failure_ping_result_' + LogTime + '.txt', 'a+') as f:
                f.write('%-20s%-20s' % (target_ip, 'failure') + '\n')
            # ping失败结果记录
            with open('LOG' + '/' + 'record_ping_' + LogTime + '.txt', 'a+') as f:
                f.write(res_out)
                f.write('-' * 50)

    except Exception as e:
        show_info(e)

def get_ip_list(ip):
    """
    获取ip列表
    """
    temp = ipaddress.ip_network(ip, False).hosts()
    ip_list = []
    for item in temp:
        ip_list.append(str(item))
    # print(ip_list)
    return ip_list


if __name__ == '__main__':
    freeze_support()
    LogTime = datetime.now().strftime('%Y-%m-%d_%H-%M-%S')
    start_time = datetime.now()

    # 单主机ping
    # do_one_ping('114.114.114.114')

    # 批量执行ping
    ips_list = get_ips_info()
    for ips in ips_list:
        ip_list = get_ip_list(ips)
        for ip in ip_list:
            pool.apply_async(do_ping, args=(ip,))
    pool.close()
    pool.join()

    end_time = datetime.now()
    print('All done.总花费时间{:0.2f}s.'.format((end_time - start_time).total_seconds()))

okay, 本章就先介绍这么多了，相信大家有了一个清晰的思路了，再把各个模块ipaddress、subprocess、multiprocessing都熟悉一边，实操干起来，我相信大家能够胜任，并在此基础上更新迭代，写出更好、更优雅的代码，咋们下次见。

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【干货】用Python教你写一个批量ping

前言

实验环境

代码分解

如何读取文本中的所有网段？

如何获取网段的主机地址？

如何执行ping程序？

完整代码

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