如何用Python检测网络

使用Python检测网络的关键方法有：ping检测、端口扫描、HTTP请求、SNMP监控、使用第三方库如Scapy或Nmap。 其中，ping检测是一种简单且常用的方法，可以快速检测网络设备的连通性。通过发送ICMP（Internet Control Message Protocol）回显请求并等待回显应答来判断目标设备是否在线。下面将详细介绍ping检测的实现方法。

一、PING检测

Ping检测是网络管理员用来测试网络连通性的基本工具。它通过向目标设备发送ICMP回显请求，并等待回显应答，以此判断目标设备是否在线。Python中可以通过os模块或第三方库如scapy、ping3等实现Ping检测。

1、使用os模块实现Ping检测

Python的os模块提供了调用操作系统命令的功能，可以直接使用系统的ping命令来检测网络连通性。

import os
def ping(host):
    """
    使用os模块调用系统ping命令检测网络连通性
    :param host: 目标主机地址（IP或域名）
    :return: True表示主机在线，False表示主机不在线
    """
    response = os.system("ping -c 1 " + host)
    return response == 0
示例
if ping("google.com"):
    print("Host is online")
else:
    print("Host is offline")

2、使用ping3库实现Ping检测

ping3是一个轻量级的Python库，专门用于实现Ping功能。它可以直接在Python代码中发送ICMP请求，无需调用系统命令。

from ping3 import ping, verbose_ping
单次ping检测
response = ping('google.com')
if response:
    print("Host is online")
else:
    print("Host is offline")
连续ping检测
verbose_ping('google.com', count=4)

二、端口扫描

端口扫描用于检测目标设备的特定端口是否开放。常用于安全性检查和网络故障排除。Python中可以使用sockets模块或第三方库如nmap来实现端口扫描。

1、使用sockets模块实现端口扫描

import socket
def port_scan(host, port):
    """
    使用sockets模块扫描指定端口
    :param host: 目标主机地址（IP或域名）
    :param port: 目标端口号
    :return: True表示端口开放，False表示端口关闭
    """
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.settimeout(1)
    try:
        sock.connect((host, port))
        return True
    except:
        return False
    finally:
        sock.close()
示例
if port_scan("google.com", 80):
    print("Port 80 is open")
else:
    print("Port 80 is closed")

2、使用nmap库实现端口扫描

python-nmap是一个Python库，封装了Nmap的功能，可以在Python中直接调用Nmap进行端口扫描。

import nmap
def nmap_scan(host, port):
    """
    使用nmap库扫描指定端口
    :param host: 目标主机地址（IP或域名）
    :param port: 目标端口号
    :return: True表示端口开放，False表示端口关闭
    """
    nm = nmap.PortScanner()
    nm.scan(host, str(port))
    return nm[host].has_tcp(port) and nm[host]['tcp'][port]['state'] == 'open'
示例
if nmap_scan("google.com", 80):
    print("Port 80 is open")
else:
    print("Port 80 is closed")

三、HTTP请求

通过发送HTTP请求来检测Web服务器的可用性和响应时间。Python中可以使用requests库实现HTTP请求。

import requests
def http_check(url):
    """
    使用requests库发送HTTP请求检测Web服务器状态
    :param url: 目标URL地址
    :return: True表示服务器正常响应，False表示服务器未响应
    """
    try:
        response = requests.get(url)
        return response.status_code == 200
    except:
        return False
示例
if http_check("http://google.com"):
    print("Web server is online")
else:
    print("Web server is offline")

四、SNMP监控

SNMP（Simple Network Management Protocol）是一种网络管理协议，用于收集和配置网络设备的信息。Python中可以使用pysnmp库实现SNMP监控。

from pysnmp.hlapi import *
def snmp_get(oid, host, community='public'):
    """
    使用pysnmp库实现SNMP GET请求
    :param oid: 目标OID（对象标识符）
    :param host: 目标主机地址（IP或域名）
    :param community: 社区字符串，默认值为'public'
    :return: 返回OID对应的值
    """
    iterator = getCmd(SnmpEngine(),
                      CommunityData(community),
                      UdpTransportTarget((host, 161)),
                      ContextData(),
                      ObjectType(ObjectIdentity(oid)))
    errorIndication, errorStatus, errorIndex, varBinds = next(iterator)
    if errorIndication:
        print(errorIndication)
    elif errorStatus:
        print('%s at %s' % (errorStatus.prettyPrint(),
                            errorIndex and varBinds[int(errorIndex) - 1][0] or '?'))
    else:
        for varBind in varBinds:
            return varBind.prettyPrint().split('=')[1].strip()
示例
print(snmp_get('1.3.6.1.2.1.1.1.0', 'demo.snmplabs.com'))

五、使用第三方库如Scapy或Nmap

Scapy是一个强大的网络工具，可以用来进行网络扫描、包嗅探、包注入等操作。Nmap则是一个开源的网络扫描工具，功能强大，支持多种扫描技术。

1、使用Scapy实现网络检测

from scapy.all import sr1, IP, ICMP
def scapy_ping(host):
    """
    使用Scapy实现Ping检测
    :param host: 目标主机地址（IP或域名）
    :return: True表示主机在线，False表示主机不在线
    """
    packet = IP(dst=host)/ICMP()
    response = sr1(packet, timeout=1, verbose=0)
    return response is not None
示例
if scapy_ping("google.com"):
    print("Host is online")
else:
    print("Host is offline")

2、使用Nmap实现网络检测

import nmap
def nmap_network_scan(network):
    """
    使用nmap库扫描整个网络
    :param network: 目标网络地址（CIDR表示法）
    :return: 返回扫描结果
    """
    nm = nmap.PortScanner()
    nm.scan(hosts=network, arguments='-sn')
    return nm.all_hosts()
示例
hosts = nmap_network_scan('192.168.1.0/24')
print("Hosts online:", hosts)

总结

Python提供了多种方法来检测网络，从简单的Ping检测到复杂的SNMP监控、端口扫描和HTTP请求，每种方法都有其适用的场景和优缺点。Ping检测是最简单和快速的方法，适用于大多数基本的连通性检查；端口扫描适用于检查特定服务的可用性；HTTP请求适用于检测Web服务器；SNMP监控适用于收集网络设备的详细信息；第三方库如Scapy和Nmap则提供了强大的网络分析和扫描功能。通过灵活运用这些方法，可以有效地监控和管理网络。