python3 线程池实现批量ping某一网段，获得可用ip列表——futures模块

作者: 杰克小麻雀
原文链接: https://blog.csdn.net/yushuaigee/article/details/85244394

需求

工作中需要找出指定网段里，哪些ip是没被占用的，然后使用这些ip。

实现方法很简单，就是依次ping一下，看看哪些是不通的，就代表没被占用。ping是很耗时间的，于是想到多线程，考虑到线程数量多且每个线程的任务很简单，所以使用线程池。参考了网上博主的代码，原文链接：《Python多线程批量Ping主机IP的脚本》，主要学到了Python队列queue的概念和后台调用cmd控制台的方法。

我的代码如下：

第一个参数net_segment代表要查找的网段，

第二个参数ip_num代表所需 ip 的数量。

通过修改max_workers=100 的值可以调整程序运行的速度。

import time
import threading
import subprocess
from queue import Queue
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, wait, ALL_COMPLETED

def get_ip_list(net_segment, ip_num):
    # 创建一个队列
    IP_QUEUE = Queue()
    ip_list = []
    list_segment = net_segment.split('.')
    ip_index = 1
    # 将需要 ping 的 ip 加入队列
    for i in range(1, 254):
        list_segment[-1] = str(ip_index + i)
        addr = ('.').join(list_segment)
        IP_QUEUE.put(addr)

    # 定义一个执行 ping 的函数
    def ping_ip(ip):
        res = subprocess.call('ping -n 2 -w 5 %s' % ip, stdout=subprocess.PIPE)  # linux 系统将 '-n' 替换成 '-c'
        # 打印运行结果
        print(ip, True if res == 0 else False)
        if res != 0:
            if lock.acquire():
                if len(ip_list) < ip_num:
                    ip_list.append(ip)
                lock.release()

    # 创建一个最大任务为100的线程池
    pool = ThreadPoolExecutor(max_workers=100)
    lock = threading.Lock()
    start_time = time.time()
    all_task = []
    while not IP_QUEUE.empty():
        all_task.append(pool.submit(ping_ip, IP_QUEUE.get()))
    # 等待所有任务结束
    wait(all_task, return_when=ALL_COMPLETED)
    print('ping耗时：%s' % (time.time() - start_time))
    if len(ip_list) < ip_num:
        print("Warning：当前网段可用ip不够，需要数量：%s，可用数量：%s" % (str(ip_num), str(len(ip_list))))
    return ip_list


if __name__ == '__main__':
    ip_list = get_ip_list("202.169.50.0", 200)
    print(ip_list)
    print(len(ip_list))

部分运行结果：

202.169.50.238 False
202.169.50.253 False
202.169.50.239 False
202.169.50.230 False
ping耗时：6.348670959472656
Warning：当前网段可用ip不够，需要数量：200，可用数量：168
[‘202.169.50.3’, ‘202.169.50.20’, ‘202.169.50.19’, ‘202.169.50.78’,…………………………………………………………]
168

优化

代码稍作修改，可以查看某两个ip之间哪些地址ping的通，哪些ping不通。

这里用到处理ip地址的标准库 ipaddress 模块，来处理ip地址的计算。

import time
import threading
import subprocess
from queue import Queue
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, wait, ALL_COMPLETED
from ipaddress import ip_address


def get_ip_list(ip_start, ip_end):
    # 创建一个队列
    IP_QUEUE = Queue()
    ip_used = []
    ip_not_used = []
    ip_start = ip_address(ip_start)
    ip_end = ip_address(ip_end)
    while ip_start <= ip_end:
        IP_QUEUE.put(str(ip_start))
        ip_start += 1

    # 定义一个执行 ping 的函数
    def ping_ip(ip):
        res = subprocess.call('ping -n 2 -w 5 %s' % ip, stdout=subprocess.PIPE)  # linux 系统将 '-n' 替换成 '-c'
        # 打印运行结果
        print(ip, True if res == 0 else False)
        if lock.acquire():
            if res == 0:
                ip_used.append(ip)
            else:
                ip_not_used.append(ip)
            lock.release()

    # 创建一个最大任务为100的线程池
    pool = ThreadPoolExecutor(max_workers=120)
    lock = threading.Lock()
    start_time = time.time()
    all_task = []
    while not IP_QUEUE.empty():
        all_task.append(pool.submit(ping_ip, IP_QUEUE.get()))
    # 等待所有任务结束
    wait(all_task, return_when=ALL_COMPLETED)
    print('ping耗时：%s' % (time.time() - start_time))
    return ip_used, ip_not_used


if __name__ == '__main__':
    ip_used, ip_not_used = get_ip_list("202.169.50.1", "202.169.51.255")
    print(str(len(ip_used))+"已用", "\n", ip_used)
    print(str(len(ip_not_used))+"未用", "\n", ip_not_used)

部分运行结果：

202.169.51.222 False
202.169.51.249 False
202.169.51.200 False
202.169.51.208 False
ping耗时：10.248608827590942
86已用
 [‘202.169.50.2’, ‘202.169.50.8’, ‘202.169.50.7’,…………………………………………]
425未用
 [‘202.169.50.3’, ‘202.169.50.19’, ‘202.169.50.78’…………………………………………]