python如何判断nat

Python判断NAT的方法包括：使用外部服务获取公共IP地址、检查内网IP地址范围、使用UPnP协议测试端口映射。在这三种方法中，使用外部服务获取公共IP地址是最常用的。在这种方法中，你的程序通过访问互联网服务获取设备的公共IP地址，并将其与设备的本地IP地址进行比较。如果两者不同，则设备可能在NAT后面。接下来，我们将详细介绍这三种方法及其实现步骤。

一、使用外部服务获取公共IP地址

使用外部服务获取公共IP地址是判断设备是否在NAT后面的有效方法之一。通过此方法，你可以获取设备的外部IP地址，然后将其与本地IP地址进行比较，以确定是否存在NAT。

获取本地IP地址

要判断设备是否在NAT后面，首先需要获取设备的本地IP地址。在Python中，你可以使用 socket 库来获取本地IP地址。以下是一个简单的代码示例：

import socket
def get_local_ip():
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    try:
        # 使用一个不实际连接的地址来获取本地IP
        s.connect(('10.254.254.254', 1))
        local_ip = s.getsockname()[0]
    except Exception:
        local_ip = '127.0.0.1'
    finally:
        s.close()
    return local_ip
local_ip = get_local_ip()
print("Local IP:", local_ip)

使用外部服务获取公共IP地址

接下来，需要使用外部服务来获取设备的公共IP地址。Python中可以使用 requests 库来访问外部API，例如ipify或ipinfo等服务。以下是一个示例：

import requests
def get_public_ip():
    try:
        response = requests.get('https://api.ipify.org?format=json')
        public_ip = response.json()['ip']
    except requests.RequestException:
        public_ip = None
    return public_ip
public_ip = get_public_ip()
print("Public IP:", public_ip)

比较IP地址

最后，通过比较本地IP地址和公共IP地址来判断是否存在NAT。如果两个地址不同，则可能存在NAT。

if local_ip != public_ip:
    print("The device is behind a NAT.")
else:
    print("The device is not behind a NAT.")

二、检查内网IP地址范围

另一种判断NAT的方法是通过检查本地IP地址是否在常见的内网IP地址范围内。常见的内网IP地址范围包括：

10.0.0.0 – 10.255.255.255
172.16.0.0 – 172.31.255.255
192.168.0.0 – 192.168.255.255

如果本地IP地址在这些范围内，则设备可能在NAT后面。

定义内网IP地址范围

首先，定义内网IP地址范围，以便后续进行检查。

def is_private_ip(ip):
    private_ranges = [
        ('10.0.0.0', '10.255.255.255'),
        ('172.16.0.0', '172.31.255.255'),
        ('192.168.0.0', '192.168.255.255')
    ]
    ip_parts = list(map(int, ip.split('.')))
    for start, end in private_ranges:
        start_parts = list(map(int, start.split('.')))
        end_parts = list(map(int, end.split('.')))
        if start_parts <= ip_parts <= end_parts:
            return True
    return False

判断本地IP是否在内网IP范围内

利用上面定义的函数，检查本地IP是否在内网IP地址范围内：

if is_private_ip(local_ip):
    print("The local IP is in a private range, indicating a potential NAT.")
else:
    print("The local IP is not in a private range.")

三、使用UPnP协议测试端口映射

UPnP（通用即插即用）协议可以用来检查设备是否在NAT后面。通过尝试创建端口映射，如果成功，则设备可能位于NAT后面。

安装需要的库

要使用UPnP协议测试端口映射，你需要安装 miniupnpc 库。可以通过以下命令安装：

pip install miniupnpc

尝试创建端口映射

以下是使用 miniupnpc 库尝试创建端口映射的示例代码：

import miniupnpc
def check_nat_with_upnp():
    upnp = miniupnpc.UPnP()
    upnp.discoverdelay = 200
    upnp.discover()
    upnp.selectigd()
    external_port = 12345
    internal_port = 12345
    protocol = 'TCP'
    try:
        upnp.addportmapping(external_port, protocol, upnp.lanaddr, internal_port, 'NAT Test', '')
        return True
    except Exception:
        return False
if check_nat_with_upnp():
    print("The device is behind a NAT (port mapping successful).")
else:
    print("The device is not behind a NAT (port mapping failed).")