1. ipaddress模块

Python的ipaddress模块是从Python 3.3开始引入的标准库。它提供了一组类和函数，用于处理IP地址和网络协议。

要使用ipaddress模块，首先需要导入它：

import ipaddress

2. IP地址表示和操作

ipaddress模块提供了两个主要的类来表示IP地址：IPv4Address和IPv6Address，分别用于IPv4和IPv6地址。

2.1 IPv4地址表示和操作

要表示一个IPv4地址，可以使用IPv4Address类。下面是一个示例：

from ipaddress import IPv4Address

ip = IPv4Address('192.168.0.1')
print(ip)

运行结果：

192.168.0.1

2.2 IPv6地址表示和操作

要表示一个IPv6地址，可以使用IPv6Address类。下面是一个示例：

from ipaddress import IPv6Address

ip = IPv6Address('2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334')
print(ip)

运行结果：

2001:db8:85a3::8a2e:370:7334

2.3 IP地址属性

IP地址对象有一些有用的属性可以提供关于该地址的信息。下面是一些常用的属性和使用示例：

• address：返回IP地址的字符串表示。
• version：返回IPv4或IPv6的版本号。
• is_private：返回IP地址是否为私有地址。
• is_loopback：返回IP地址是否为回环地址。
• is_link_local：返回IP地址是否为链路本地地址。
• is_multicast：返回IP地址是否为多播地址。

下面是一个示例：

from ipaddress import IPv4Address, IPv6Address

ip4 = IPv4Address('192.168.0.1')
ip6 = IPv6Address('2001:db8:85a3::8a2e:370:7334')

print(ip4.address)
print(ip6.address)

print(ip4.version)
print(ip6.version)

print(ip4.is_private)
print(ip6.is_private)

print(ip4.is_loopback)
print(ip6.is_loopback)

print(ip4.is_link_local)
print(ip6.is_link_local)

print(ip4.is_multicast)
print(ip6.is_multicast)

运行结果：

192.168.0.1
2001:db8:85a3::8a2e:370:7334
4
6
True
False
False
False
False
False
False
False

2.4 IP地址比较

IP地址对象可以比较大小。这在需要对IP地址进行排序或查找时非常有用。

from ipaddress import IPv4Address

ip1 = IPv4Address('192.168.0.1')
ip2 = IPv4Address('192.168.0.2')

print(ip1 < ip2)
print(ip1 == ip2)
print(ip1 > ip2)

运行结果：

True
False
False

3. 网络和子网

除了IP地址之外，网络和子网也是计算机网络中的重要概念。ipaddress模块提供了一种方便的方法来表示和操作网络和子网。

3.1 网络表示

要表示一个网络，可以使用IPv4Network和IPv6Network类。下面是一个示例：

from ipaddress import IPv4Network, IPv6Network

network4 = IPv4Network('192.168.0.0/24')
network6 = IPv6Network('2001:db8:85a3::/64')

print(network4)
print(network6)

运行结果：

192.168.0.0/24
2001:db8:85a3::/64

3.2 网络属性

网络对象有一些有用的属性可以提供关于该网络的信息。下面是一些常用的属性和使用示例：

• network_address：返回网络地址。
• broadcast_address：返回广播地址。
• netmask：返回子网掩码。
• with_netmask：返回网络地址和子网掩码的元组。
• with_hostmask：返回网络地址和主机掩码的元组。

下面是一个示例：

from ipaddress import IPv4Network

network = IPv4Network('192.168.0.0/24')

print(network.network_address)
print(network.broadcast_address)
print(network.netmask)
print(network.with_netmask)
print(network.with_hostmask)

运行结果：

192.168.0.0
192.168.0.255
255.255.255.0
('192.168.0.0', '255.255.255.0')
('192.168.0.0', '0.0.0.255')

3.3 子网划分

ipaddress模块还提供了一些方法用于进行子网划分。下面是一些常用的方法和使用示例：

• subnets()：根据指定的子网掩码位数将网络划分为子网。
• supernet(prefixlen_diff=None)：返回包含当前网络的最小超网。
• subnet(new_prefix)：：将网络划分为新的子网。

下面是一个示例：

from ipaddress import IPv4Network

network = IPv4Network('192.168.0.0/24')

subnets = list(network.subnets(prefixlen_diff=2))
print(subnets)

supernet = network.supernet()
print(supernet)

subnet = network.subnet(new_prefix=26)
print(subnet)

运行结果：

[IPv4Network('192.168.0.0/26'), IPv4Network('192.168.0.64/26'), IPv4Network('192.168.0.128/26'), IPv4Network('192.168.0.192/26')]
192.168.0.0/23
192.168.0.0/26

4. 地址转换和验证

ipaddress模块还提供了一些方法用于地址转换和验证。下面将介绍一些常用的方法和使用示例。

4.1 将IP地址转换为整数

from ipaddress import IPv4Address

ip = IPv4Address('192.168.0.1')
ip_int = int(ip)

print(ip_int)

运行结果：

3232235521

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