Como posso verificar se um IP está em uma rede no Python?

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/819355

Pergunta

Dado um endereço IP (digamos 192.168.0.1), como faço para verificar se está em uma rede (digamos 192.168.0.0/24) em Python?

Existem ferramentas gerais no Python para manipulação de endereço IP? Coisas como pesquisas de host, IP AddDress para INT, endereço de rede com máscara de rede para Int e assim por diante? Esperançosamente na biblioteca Python padrão para 2.5.

Foi útil?

Solução

Este artigo mostra que você pode fazer isso com socket e struct módulos sem muito esforço extra. Eu adicionei um pouco ao artigo da seguinte maneira:

import socket,struct

def makeMask(n):
    "return a mask of n bits as a long integer"
    return (2L<<n-1) - 1

def dottedQuadToNum(ip):
    "convert decimal dotted quad string to long integer"
    return struct.unpack('L',socket.inet_aton(ip))[0]

def networkMask(ip,bits):
    "Convert a network address to a long integer" 
    return dottedQuadToNum(ip) & makeMask(bits)

def addressInNetwork(ip,net):
   "Is an address in a network"
   return ip & net == net

address = dottedQuadToNum("192.168.1.1")
networka = networkMask("10.0.0.0",24)
networkb = networkMask("192.168.0.0",24)
print (address,networka,networkb)
print addressInNetwork(address,networka)
print addressInNetwork(address,networkb)

Isso sai:

False
True

Se você deseja apenas uma única função que leva as cordas, ficaria assim:

import socket,struct

def addressInNetwork(ip,net):
   "Is an address in a network"
   ipaddr = struct.unpack('L',socket.inet_aton(ip))[0]
   netaddr,bits = net.split('/')
   netmask = struct.unpack('L',socket.inet_aton(netaddr))[0] & ((2L<<int(bits)-1) - 1)
   return ipaddr & netmask == netmask

Outras dicas

Eu gosto de usar netaddr por isso:

from netaddr import CIDR, IP

if IP("192.168.0.1") in CIDR("192.168.0.0/24"):
    print "Yay!"

Como Arno_v apontou nos comentários, uma nova versão do Netaddr faz assim:

from netaddr import IPNetwork, IPAddress
if IPAddress("192.168.0.1") in IPNetwork("192.168.0.0/24"):
    print "Yay!"

Usando endereço de IP (no stdlib desde 3.3, no Pypi para 2.6/2.7):

>>> import ipaddress
>>> ipaddress.ip_address('192.168.0.1') in ipaddress.ip_network('192.168.0.0/24')
True

Se você quiser avaliar um muito de endereços IP dessa maneira, você provavelmente desejará calcular a máscara de rede antecipada, como

n = ipaddress.ip_network('192.0.0.0/16')
netw = int(n.network_address)
mask = int(n.netmask)

Então, para cada endereço, calcule a representação binária com um dos

a = int(ipaddress.ip_address('192.0.43.10'))
a = struct.unpack('!I', socket.inet_pton(socket.AF_INET, '192.0.43.10'))[0]
a = struct.unpack('!I', socket.inet_aton('192.0.43.10'))[0]  # IPv4 only

Finalmente, você pode simplesmente verificar:

in_network = (a & mask) == netw

Este código está funcionando para mim no Linux x86. Eu realmente não pensei em questões da Endianess, mas o testei no módulo "ipaddr" usando mais de 200K endereços IP testados contra 8 strings de rede diferentes, e os resultados do iPaddr são os mesmos do código.

def addressInNetwork(ip, net):
   import socket,struct
   ipaddr = int(''.join([ '%02x' % int(x) for x in ip.split('.') ]), 16)
   netstr, bits = net.split('/')
   netaddr = int(''.join([ '%02x' % int(x) for x in netstr.split('.') ]), 16)
   mask = (0xffffffff << (32 - int(bits))) & 0xffffffff
   return (ipaddr & mask) == (netaddr & mask)

Exemplo:

>>> print addressInNetwork('10.9.8.7', '10.9.1.0/16')
True
>>> print addressInNetwork('10.9.8.7', '10.9.1.0/24')
False

Para python3

In [64]: ipaddress.IPv4Address('192.168.1.1') in ipaddress.IPv4Network('192.168.0.0/24')
Out[64]: False

Eu tentei a solução de Dave Webb, mas atingi alguns problemas:

Mais fundamentalmente - uma correspondência deve ser verificada com o endereço IP com a máscara e verificando exatamente o resultado corresponde ao endereço da rede. Não e o endereço IP com o endereço de rede, como foi feito.

Também notei que apenas ignorar o comportamento endiano, assumindo que a consistência economizará você só funcionará para máscaras nos limites do octeto ( /24, /16). Para obter outras máscaras ( /23, /21) funcionando corretamente, adicionei um "maior que" aos comandos da estrutura e mudei o código para criar a máscara binária para começar com todos os "1" e mudar para (32-mask ).

Por fim, adicionei uma verificação simples de que o endereço da rede é válido para a máscara e apenas imprima um aviso, se não for.

Aqui está o resultado:

def addressInNetwork(ip,net):
    "Is an address in a network"
    ipaddr = struct.unpack('>L',socket.inet_aton(ip))[0]
    netaddr,bits = net.split('/')
    netmask = struct.unpack('>L',socket.inet_aton(netaddr))[0]
    ipaddr_masked = ipaddr & (4294967295<<(32-int(bits)))   # Logical AND of IP address and mask will equal the network address if it matches
    if netmask == netmask & (4294967295<<(32-int(bits))):   # Validate network address is valid for mask
            return ipaddr_masked == netmask
    else:
            print "***WARNING*** Network",netaddr,"not valid with mask /"+bits
            return ipaddr_masked == netmask

Não sou fã de usar módulos quando eles não são necessários. Este trabalho requer apenas matemática simples, então aqui está minha função simples de fazer o trabalho:

def ipToInt(ip):
    o = map(int, ip.split('.'))
    res = (16777216 * o[0]) + (65536 * o[1]) + (256 * o[2]) + o[3]
    return res

def isIpInSubnet(ip, ipNetwork, maskLength):
    ipInt = ipToInt(ip)#my test ip, in int form

    maskLengthFromRight = 32 - maskLength

    ipNetworkInt = ipToInt(ipNetwork) #convert the ip network into integer form
    binString = "{0:b}".format(ipNetworkInt) #convert that into into binary (string format)

    chopAmount = 0 #find out how much of that int I need to cut off
    for i in range(maskLengthFromRight):
        if i < len(binString):
            chopAmount += int(binString[len(binString)-1-i]) * 2**i

    minVal = ipNetworkInt-chopAmount
    maxVal = minVal+2**maskLengthFromRight -1

    return minVal <= ipInt and ipInt <= maxVal

Então para usá -lo:

>>> print isIpInSubnet('66.151.97.0', '66.151.97.192',24) 
True
>>> print isIpInSubnet('66.151.97.193', '66.151.97.192',29) 
True
>>> print isIpInSubnet('66.151.96.0', '66.151.97.192',24) 
False
>>> print isIpInSubnet('66.151.97.0', '66.151.97.192',29)

É isso, isso é muito mais rápido que as soluções acima com os módulos incluídos.

A resposta aceita não funciona ... o que está me deixando com raiva. A máscara é para trás e não funciona com bits que não são um bloco simples de 8 bits (por exemplo, /24). Eu adaptei a resposta e funciona bem.

    import socket,struct

    def addressInNetwork(ip, net_n_bits):  
      ipaddr = struct.unpack('!L', socket.inet_aton(ip))[0]
      net, bits = net_n_bits.split('/')
      netaddr = struct.unpack('!L', socket.inet_aton(net))[0]
      netmask = (0xFFFFFFFF >> int(bits)) ^ 0xFFFFFFFF
      return ipaddr & netmask == netaddr

Aqui está uma função que retorna uma corda binária pontilhada para ajudar a visualizar o mascaramento .. como ipcalc resultado.

    def bb(i):
     def s = '{:032b}'.format(i)
     def return s[0:8]+"."+s[8:16]+"."+s[16:24]+"."+s[24:32]

por exemplo:

screen shot of python

Não na biblioteca padrão para 2.5, mas o iPaddr facilita muito. Eu acredito que está em 3.3 sob o nome iPaddress. 

import ipaddr

a = ipaddr.IPAddress('192.168.0.1')
n = ipaddr.IPNetwork('192.168.0.0/24')

#This will return True
n.Contains(a)

O código de Marc está quase correto. Uma versão completa do código é -

def addressInNetwork3(ip,net):
    '''This function allows you to check if on IP belogs to a Network'''
    ipaddr = struct.unpack('=L',socket.inet_aton(ip))[0]
    netaddr,bits = net.split('/')
    netmask = struct.unpack('=L',socket.inet_aton(calcDottedNetmask(int(bits))))[0]
    network = struct.unpack('=L',socket.inet_aton(netaddr))[0] & netmask
    return (ipaddr & netmask) == (network & netmask)

def calcDottedNetmask(mask):
    bits = 0
    for i in xrange(32-mask,32):
        bits |= (1 << i)
    return "%d.%d.%d.%d" % ((bits & 0xff000000) >> 24, (bits & 0xff0000) >> 16, (bits & 0xff00) >> 8 , (bits & 0xff))

Obviamente das mesmas fontes acima ...

Uma nota muito importante é que o primeiro código tem uma pequena falha - o endereço IP 255.255.255.255 também aparece como um IP válido para qualquer sub -rede. Eu tinha um tempo para fazer esse código funcionar e obrigado a Marc pela resposta correta.

Confiar no módulo "Struct" pode causar problemas com o Endian-Ness e o tipo tamanhos, e simplesmente não é necessário. Nem o soquete.inet_aton (). O Python funciona muito bem com endereços IP de quadrado pontilhado:

def ip_to_u32(ip):
  return int(''.join('%02x' % int(d) for d in ip.split('.')), 16)

Eu preciso fazer a correspondência de IP em cada chamada de aceitação (), contra um conjunto de redes de origem permitidas, por isso pré -computo máscaras e redes, como números inteiros:

SNS_SOURCES = [
  # US-EAST-1
  '207.171.167.101',
  '207.171.167.25',
  '207.171.167.26',
  '207.171.172.6',
  '54.239.98.0/24',
  '54.240.217.16/29',
  '54.240.217.8/29',
  '54.240.217.64/28',
  '54.240.217.80/29',
  '72.21.196.64/29',
  '72.21.198.64/29',
  '72.21.198.72',
  '72.21.217.0/24',
  ]

def build_masks():
  masks = [ ]
  for cidr in SNS_SOURCES:
    if '/' in cidr:
      netstr, bits = cidr.split('/')
      mask = (0xffffffff << (32 - int(bits))) & 0xffffffff
      net = ip_to_u32(netstr) & mask
    else:
      mask = 0xffffffff
      net = ip_to_u32(cidr)
    masks.append((mask, net))
  return masks

Então eu posso ver rapidamente se um determinado IP está dentro de uma dessas redes:

ip = ip_to_u32(ipstr)
for mask, net in cached_masks:
  if ip & mask == net:
    # matched!
    break
else:
  raise BadClientIP(ipstr)

Nenhuma importação de módulo é necessária, e o código é muito rápido na correspondência.

de netaddr importar all_matching_cidrs

>>> from netaddr import all_matching_cidrs
>>> all_matching_cidrs("212.11.70.34", ["192.168.0.0/24","212.11.64.0/19"] )
[IPNetwork('212.11.64.0/19')]

Aqui está o uso para este método:

>>> help(all_matching_cidrs)

Help on function all_matching_cidrs in module netaddr.ip:

all_matching_cidrs(ip, cidrs)
    Matches an IP address or subnet against a given sequence of IP addresses and subnets.

    @param ip: a single IP address or subnet.

    @param cidrs: a sequence of IP addresses and/or subnets.

    @return: all matching IPAddress and/or IPNetwork objects from the provided
    sequence, an empty list if there was no match.

Basicamente, você fornece um endereço IP como o primeiro argumento e uma lista de CIDRs como o segundo argumento. Uma lista de acertos é devolvida.

#This works properly without the weird byte by byte handling
def addressInNetwork(ip,net):
    '''Is an address in a network'''
    # Convert addresses to host order, so shifts actually make sense
    ip = struct.unpack('>L',socket.inet_aton(ip))[0]
    netaddr,bits = net.split('/')
    netaddr = struct.unpack('>L',socket.inet_aton(netaddr))[0]
    # Must shift left an all ones value, /32 = zero shift, /0 = 32 shift left
    netmask = (0xffffffff << (32-int(bits))) & 0xffffffff
    # There's no need to mask the network address, as long as its a proper network address
    return (ip & netmask) == netaddr

A resposta escolhida tem um bug.

A seguir, o código correto:

def addressInNetwork(ip, net_n_bits):
   ipaddr = struct.unpack('<L', socket.inet_aton(ip))[0]
   net, bits = net_n_bits.split('/')
   netaddr = struct.unpack('<L', socket.inet_aton(net))[0]
   netmask = ((1L << int(bits)) - 1)
   return ipaddr & netmask == netaddr & netmask

Observação: ipaddr & netmask == netaddr & netmask ao invés de ipaddr & netmask == netmask.

Eu também substituo ((2L<<int(bits)-1) - 1) com ((1L << int(bits)) - 1), como o último parece mais compreensível.

Aqui está uma aula que escrevi para a correspondência mais longa de prefixo:

#!/usr/bin/env python

class Node:
def __init__(self):
    self.left_child = None
    self.right_child = None
    self.data = "-"

def setData(self, data): self.data = data
def setLeft(self, pointer): self.left_child = pointer
def setRight(self, pointer): self.right_child = pointer
def getData(self): return self.data
def getLeft(self): return self.left_child
def getRight(self): return self.right_child

def __str__(self):
        return "LC: %s RC: %s data: %s" % (self.left_child, self.right_child, self.data)


class LPMTrie:      

def __init__(self):
    self.nodes = [Node()]
    self.curr_node_ind = 0

def addPrefix(self, prefix):
    self.curr_node_ind = 0
    prefix_bits = ''.join([bin(int(x)+256)[3:] for x in prefix.split('/')[0].split('.')])
    prefix_length = int(prefix.split('/')[1])
    for i in xrange(0, prefix_length):
        if (prefix_bits[i] == '1'):
            if (self.nodes[self.curr_node_ind].getRight()):
                self.curr_node_ind = self.nodes[self.curr_node_ind].getRight()
            else:
                tmp = Node()
                self.nodes[self.curr_node_ind].setRight(len(self.nodes))
                tmp.setData(self.nodes[self.curr_node_ind].getData());
                self.curr_node_ind = len(self.nodes)
                self.nodes.append(tmp)
        else:
            if (self.nodes[self.curr_node_ind].getLeft()):
                self.curr_node_ind = self.nodes[self.curr_node_ind].getLeft()
            else:
                tmp = Node()
                self.nodes[self.curr_node_ind].setLeft(len(self.nodes))
                tmp.setData(self.nodes[self.curr_node_ind].getData());
                self.curr_node_ind = len(self.nodes)
                self.nodes.append(tmp)

        if i == prefix_length - 1 :
            self.nodes[self.curr_node_ind].setData(prefix)

def searchPrefix(self, ip):
    self.curr_node_ind = 0
    ip_bits = ''.join([bin(int(x)+256)[3:] for x in ip.split('.')])
    for i in xrange(0, 32):
        if (ip_bits[i] == '1'):
            if (self.nodes[self.curr_node_ind].getRight()):
                self.curr_node_ind = self.nodes[self.curr_node_ind].getRight()
            else:
                return self.nodes[self.curr_node_ind].getData()
        else:
            if (self.nodes[self.curr_node_ind].getLeft()):
                self.curr_node_ind = self.nodes[self.curr_node_ind].getLeft()
            else:
                return self.nodes[self.curr_node_ind].getData()

    return None

def triePrint(self):
    n = 1
    for i in self.nodes:
        print n, ':'
        print i
        n += 1

E aqui está um programa de teste:

n=LPMTrie()
n.addPrefix('10.25.63.0/24')
n.addPrefix('10.25.63.0/16')
n.addPrefix('100.25.63.2/8')
n.addPrefix('100.25.0.3/16')
print n.searchPrefix('10.25.63.152')
print n.searchPrefix('100.25.63.200')
#10.25.63.0/24
#100.25.0.3/16

Obrigado pelo seu script!
Eu tenho muito tempo para fazer tudo funcionar ... então estou compartilhando aqui

  • O uso da classe NetAddr é 10 vezes mais lento do que o uso de conversão binária; portanto, se você quiser usá -la em uma grande lista de IP, considere não usar a classe NetAddr

  • A função Makemask não está funcionando! Apenas trabalhando para/8,/16,/24
    Ex:

    bits = "21"; Socket.inet_ntoa (struct.pack ('= l', (2l << int (bits) -1) - 1))
    '255.255.31.0', enquanto deve ser 255.255.248.0

    Então, eu usei outra função calcdettNetMask (máscara) de http://code.activestate.com/recipes/576483-convert-subnetmask-from-cidr-notation-to-dodecima/
    Ex:


#!/usr/bin/python
>>> calcDottedNetmask(21)
>>> '255.255.248.0'
  • Outro problema é o processo de correspondência se um IP pertence a uma rede! A operação básica deve ser comparar (iPaddr & NetMask) e (Network & NetMask).
    Ex: por enquanto, a função está errada

#!/usr/bin/python
>>> addressInNetwork('188.104.8.64','172.16.0.0/12')
>>>True which is completely WRONG!!

Então, minha nova função de endereço de endereço parece parecer:


#!/usr/bin/python
import socket,struct
def addressInNetwork(ip,net):
    '''This function allows you to check if on IP belogs to a Network'''
    ipaddr = struct.unpack('=L',socket.inet_aton(ip))[0]
    netaddr,bits = net.split('/')
    netmask = struct.unpack('=L',socket.inet_aton(calcDottedNetmask(bits)))[0]
    network = struct.unpack('=L',socket.inet_aton(netaddr))[0] & netmask
    return (ipaddr & netmask) == (network & netmask)

def calcDottedNetmask(mask):
    bits = 0
    for i in xrange(32-int(mask),32):
        bits |= (1 > 24, (bits & 0xff0000) >> 16, (bits & 0xff00) >> 8 , (bits & 0xff))

E agora, a resposta está certa !!


#!/usr/bin/python
>>> addressInNetwork('188.104.8.64','172.16.0.0/12')
False

Espero que isso ajude outras pessoas, economizando tempo para elas!

Relacionado a todos os itens acima, acho que o soquete.inet_aton () retorna bytes na ordem da rede; portanto, a maneira correta de descompactá -los é provavelmente

struct.unpack('!L', ... )

Solução anterior tem um bug no ip & net == net. A pesquisa de IP correta é IP & NetMask = Net

Código de correção:

import socket
import struct

def makeMask(n):
    "return a mask of n bits as a long integer"
    return (2L<<n-1) - 1

def dottedQuadToNum(ip):
    "convert decimal dotted quad string to long integer"
    return struct.unpack('L',socket.inet_aton(ip))[0]

def addressInNetwork(ip,net,netmask):
   "Is an address in a network"
   print "IP "+str(ip) + " NET "+str(net) + " MASK "+str(netmask)+" AND "+str(ip & netmask)
   return ip & netmask == net

def humannetcheck(ip,net):
        address=dottedQuadToNum(ip)
        netaddr=dottedQuadToNum(net.split("/")[0])
        netmask=makeMask(long(net.split("/")[1]))
        return addressInNetwork(address,netaddr,netmask)


print humannetcheck("192.168.0.1","192.168.0.0/24");
print humannetcheck("192.169.0.1","192.168.0.0/24");

Há uma API chamada Subnettree disponível no Python que faz esse trabalho muito bem. Este é um exemplo simples: 

import SubnetTree
t = SubnetTree.SubnetTree()
t.insert("10.0.1.3/32")
print("10.0.1.3" in t)

Este é o link

import socket,struct
def addressInNetwork(ip,net):
    "Is an address in a network"
    ipaddr = struct.unpack('!L',socket.inet_aton(ip))[0]
    netaddr,bits = net.split('/')
    netaddr = struct.unpack('!L',socket.inet_aton(netaddr))[0]
    netmask = ((1<<(32-int(bits))) - 1)^0xffffffff
    return ipaddr & netmask == netaddr & netmask
print addressInNetwork('10.10.10.110','10.10.10.128/25')
print addressInNetwork('10.10.10.110','10.10.10.0/25')
print addressInNetwork('10.10.10.110','10.20.10.128/25')

$ python check-subnet.py
Falso
Verdadeiro
Falso

Não sei nada na biblioteca padrão, mas Pysubnettree é uma biblioteca Python que fará a correspondência de sub -rede.

De várias fontes acima, e de minha própria pesquisa, foi assim que obtive o cálculo da sub -rede e endereço funcionando. Essas peças são suficientes para resolver a questão e outras questões relacionadas.

class iptools:
    @staticmethod
    def dottedQuadToNum(ip):
        "convert decimal dotted quad string to long integer"
        return struct.unpack('>L', socket.inet_aton(ip))[0]

    @staticmethod
    def numToDottedQuad(n):
        "convert long int to dotted quad string"
        return socket.inet_ntoa(struct.pack('>L', n))

    @staticmethod
    def makeNetmask(mask):
        bits = 0
        for i in xrange(32-int(mask), 32):
            bits |= (1 << i)
        return bits

    @staticmethod
    def ipToNetAndHost(ip, maskbits):
        "returns tuple (network, host) dotted-quad addresses given"
        " IP and mask size"
        # (by Greg Jorgensen)
        n = iptools.dottedQuadToNum(ip)
        m = iptools.makeMask(maskbits)
        net = n & m
        host = n - mask
        return iptools.numToDottedQuad(net), iptools.numToDottedQuad(host)

Aqui está o meu código

# -*- coding: utf-8 -*-
import socket


class SubnetTest(object):
    def __init__(self, network):
        self.network, self.netmask = network.split('/')
        self._network_int = int(socket.inet_aton(self.network).encode('hex'), 16)
        self._mask = ((1L << int(self.netmask)) - 1) << (32 - int(self.netmask))
        self._net_prefix = self._network_int & self._mask

    def match(self, ip):
        '''
        判断传入的 IP 是不是本 Network 内的 IP
        '''
        ip_int = int(socket.inet_aton(ip).encode('hex'), 16)
        return (ip_int & self._mask) == self._net_prefix

st = SubnetTest('100.98.21.0/24')
print st.match('100.98.23.32')

Se você não quiser importar outros módulos que você pode ir:

def ip_matches_network(self, network, ip):
    """
    '{:08b}'.format(254): Converts 254 in a string of its binary representation

    ip_bits[:net_mask] == net_ip_bits[:net_mask]: compare the ip bit streams

    :param network: string like '192.168.33.0/24'
    :param ip: string like '192.168.33.1'
    :return: if ip matches network
    """
    net_ip, net_mask = network.split('/')
    net_mask = int(net_mask)
    ip_bits = ''.join('{:08b}'.format(int(x)) for x in ip.split('.'))
    net_ip_bits = ''.join('{:08b}'.format(int(x)) for x in net_ip.split('.'))
    # example: net_mask=24 -> compare strings at position 0 to 23
    return ip_bits[:net_mask] == net_ip_bits[:net_mask]

Eu tentei um subconjunto de soluções propostas nessas respostas. Sem sucesso, finalmente adaptei e corrigi o código proposto e escrevi minha função fixa.

Eu testei e funciona pelo menos em Little Endian Architecturas-EGX86-Se alguém gosta de experimentar uma grande arquitetura Endian, me dê um feedback.

IP2Int o código vem de esta postagem, o outro método é uma correção de trabalho totalmente (para meus casos de teste) de propostas anteriores nesta questão.

O código:

def IP2Int(ip):
    o = map(int, ip.split('.'))
    res = (16777216 * o[0]) + (65536 * o[1]) + (256 * o[2]) + o[3]
    return res


def addressInNetwork(ip, net_n_bits):
    ipaddr = IP2Int(ip)
    net, bits = net_n_bits.split('/')
    netaddr = IP2Int(net)
    bits_num = int(bits)
    netmask = ((1L << bits_num) - 1) << (32 - bits_num)
    return ipaddr & netmask == netaddr & netmask

Espero útil,

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