获取当前局域网下所有连接设备的ip地址和mac地址 |
您所在的位置：网站首页 › js获取本机ipv4地址 › 获取当前局域网下所有连接设备的ip地址和mac地址 |
获取当前局域网下所有连接设备的ip地址和mac地址
|
大家好，我是小小明。 今天我们使用python调用几个网络操作相关的命令，并基于此做出些小玩具。 学习计划： 通过ipconfig /all 命令获取局域网所在的网段通过arp -d *命令清空当前所有的arp映射表循环遍历当前网段所有可能的ip与其ping一遍建立arp映射表通过arp -a命令读取缓存的映射表获取所有与本机连接的设备的Mac地址。计划实现案例： 读取当前局域网网段下所有连接设备的IP地址和Mac地址。分析设备的上下线。 CMD命令 获取本机ip地址和网段通过ipconfig /all 命令获取本机ip和局域网所在的网段： C:\Windows\system32>ipconfig /all Windows IP 配置 主机名 . . . . . . . . . . . . . : DESKTOP-IS8QJHF 主 DNS 后缀 . . . . . . . . . . . : 节点类型 . . . . . . . . . . . . : 混合 IP 路由已启用 . . . . . . . . . . : 否 WINS 代理已启用 . . . . . . . . . : 否 以太网适配器 以太网: 连接特定的 DNS 后缀 . . . . . . . : 描述. . . . . . . . . . . . . . . : Realtek PCIe GbE Family Controller 物理地址. . . . . . . . . . . . . : F0-2F-74-82-0F-B0 DHCP 已启用 . . . . . . . . . . . : 是 自动配置已启用. . . . . . . . . . : 是 本地链接 IPv6 地址. . . . . . . . : fe80::4453:3c08:3332:32de%5(首选) IPv4 地址 . . . . . . . . . . . . : 192.168.3.31(首选) 子网掩码 . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0 获得租约的时间 . . . . . . . . . : 2021年7月3日 8:55:32 租约过期的时间 . . . . . . . . . : 2021年7月3日 20:55:31 默认网关. . . . . . . . . . . . . : 192.168.3.1 DHCP 服务器 . . . . . . . . . . . : 192.168.3.1 DHCPv6 IAID . . . . . . . . . . . : 82849652 DHCPv6 客户端 DUID . . . . . . . : 00-01-00-01-27-EC-F1-A5-F0-2F-74-82-0F-B0 DNS 服务器 . . . . . . . . . . . : 101.226.4.6 114.114.114.114 TCPIP 上的 NetBIOS . . . . . . . : 已启用 清空arp映射表通过arp -d *命令清空当前所有的arp映射表： C:\Windows\system32>arp -d * C:\Windows\system32>arp -a 接口: 192.168.3.31 --- 0x5 Internet 地址 物理地址 类型 192.168.3.1 c0-b8-e6-4b-82-cd 动态 224.0.0.22 01-00-5e-00-00-16 静态 239.11.20.1 01-00-5e-0b-14-01 静态 C:\Windows\system32>arp -a 接口: 192.168.3.31 --- 0x5 Internet 地址 物理地址 类型 192.168.3.1 c0-b8-e6-4b-82-cd 动态 192.168.3.22 3c-7c-3f-80-07-d0 动态 224.0.0.22 01-00-5e-00-00-16 静态 239.11.20.1 01-00-5e-0b-14-01 静态可以看到清空后马上查到的地址不一样。 Ping局域网所有可能的设备在命令行中我们可以通过如下命令实现： for /L %i IN (1,1,254) DO ping -w 1 -n 1 192.168.3.%i192.168.3改成前面查询到的网段。 不过在Python中，我们只需使用python自己的for循环即可。 上述命令执行过程中：
在将上面命令执行过一遍过，ARP命令便能够查看当前网段内在线的设备：
经实际测试大概只有几秒的延迟便能够感知设备的上线（刚联网的设备会向该网段发送广播），但无法自动感知到设备的下线，除非主动Ping目标ip发现ping不通，目标ip才会从arp表中删除。 Python实现下面，我们用Python执行这些命令： 通过ipconfig /all 命令获取局域网所在的网段通过arp -d *命令清空当前所有的arp映射表循环遍历当前网段所有可能的ip与其ping一遍建立arp映射表通过arp -a命令读取缓存的映射表获取所有与本机连接的设备的Mac地址。 获取局域网所在的网段以下代码根据系统ipconfig /all命令返回的结果进行文本处理： with os.popen("ipconfig /all") as res: for line in res: line = line.strip() if line.startswith("IPv4"): ipv4 = map(int, re.findall("(\d+)\.(\d+)\.(\d+)\.(\d+)", line)[0]) elif line.startswith("子网掩码"): mask = map(int, re.findall("(\d+)\.(\d+)\.(\d+)\.(\d+)", line)[0]) break net_segment = ".".join([str(i & j) for i, j in zip(ipv4, mask)]).strip(".0") net_segment '192.168.3'注意：若你的系统执行返回的结果与前面cmd命令的结果不一样，则需要根据实际情况修改代码。 当前我们实际只会使用最后一个位置作为网段，并不需要考虑子网掩码，所有可以简化代码： with os.popen("ipconfig /all") as res: for line in res: line = line.strip() if line.startswith("IPv4"): net_segment = re.findall("(\d+\.\d+\.\d+)\.\d+", line)[0] break net_segment '192.168.3' 清空映射表这步必须具有管理员权限，否则会执行失败： import os os.system("arp -d *") Ping局域网所有可能的设备 for i in range(1, 255): os.system(f"ping -w 1 -n 1 {net_segment}.{i}")不过上述命令耗时2分钟：
感觉太慢了，我们考虑使用多线程并发执行或多进程并行执行实现加速。 对于多进程，经测试在开启5个线程时耗时是30秒，8个线程是28秒： from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor with ThreadPoolExecutor(max_workers=5) as executor: for i in range(1, 255): executor.submit(os.system, f"ping -w 1 -n 1 {net_segment}.{i}")继续增大线程，并不能明显加快执行速度。 试试多进程： from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor import psutil # 逻辑cpu个数 count = psutil.cpu_count() with ProcessPoolExecutor(count) as executor: for i in range(1, 255): executor.submit(os.system, f"ping -w 1 -n 1 {net_segment}.{i}")结果耗时31秒，设置4倍的进程数也仅仅只能提升到25秒，与多线程的速度相差不大，不如直接多线程。 结论：使用多线程设置5-8个线程最佳。能由2分钟提升到30秒，直到慢慢达到性能瓶颈。 获取当前在线设备ip和mac地址通过解析arp命令的结果即可： header = None with os.popen("arp -a") as res: for line in res: line = line.strip() if not line or line.startswith("接口"): continue if header is None: header = re.split(" {2,}", line.strip()) break df = pd.read_csv(res, sep=" {2,}", names=header, header=0, engine='python') print(df.shape) df.head()获得36条连接数据：
下面我们封装一下上述操作： import os import re import time from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor import pandas as pd def get_net_segment(): with os.popen("arp -a") as res: for line in res: line = line.strip() if line.startswith("接口"): net_segment = re.findall( "(\d+\.\d+\.\d+)\.\d+", line)[0] break return net_segment def clean_arp(): os.system("arp -d *") def ping_net_segment_all(net_segment): # for i in range(1, 255): # os.system(f"ping -w 1 -n 1 {net_segment}.{i}") with ThreadPoolExecutor(max_workers=4) as executor: for i in range(1, 255): executor.submit(os.popen, f"ping -w 1 -n 1 {net_segment}.{i}") def get_arp_ip_mac(): header = None with os.popen("arp -a") as res: for line in res: line = line.strip() if not line or line.startswith("接口"): continue if header is None: header = re.split(" {2,}", line.strip()) break df = pd.read_csv(res, sep=" {2,}", names=header, header=0, engine='python') return df有了这些方法，我们完成最后的目标： 分析局域网设备上下线 思路 程序启动时，扫描本网段所有可能的ip尝试建立连接。获取在线ip地址列表每隔10秒尝试ping一次之前在线的ip，获取下线状态重新获取IP地址列表与前一次对比，获取设备的上下线状态为了第3条方便实现，我们实现一个方法： def ping_ip_list(ips, max_workers=4): with ThreadPoolExecutor(max_workers=max_workers) as executor: future_tasks = [] for ip in ips: future_tasks.append(executor.submit(os.popen, f"ping -w 1 -n 1 {ip}")) wait(future_tasks, return_when=ALL_COMPLETED) 逻辑代码 if __name__ == '__main__': # 是否进行初始扫描 init_search = False if init_search: print("正在扫描当前网段所有ip，预计耗时1分钟....") ping_net_segment_all(get_net_segment()) last = None while 1: df = get_arp_ip_mac() df = df.loc[df.类型 == "动态", ["Internet 地址", "物理地址"]] if last is None: print("当前在线的设备：") print(df) else: online = df.loc[~df.物理地址.isin(last.物理地址)] if online.shape[0] > 0: print("新上线设备：") print(online) offline = last[~last.物理地址.isin(df.物理地址)] if offline.shape[0] > 0: print("刚下线设备：") print(offline) time.sleep(5) ping_ip_list(df["Internet 地址"].values) last = df 完整代码 import os import re import time from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, wait, ALL_COMPLETED import pandas as pd def get_net_segment(): with os.popen("arp -a") as res: for line in res: line = line.strip() if line.startswith("接口"): net_segment = re.findall( "(\d+\.\d+\.\d+)\.\d+", line)[0] break return net_segment def ping_net_segment_all(net_segment): # for i in range(1, 255): # os.system(f"ping -w 1 -n 1 {net_segment}.{i}") with ThreadPoolExecutor(max_workers=4) as executor: for i in range(1, 255): executor.submit(os.popen, f"ping -w 1 -n 1 {net_segment}.{i}") def get_arp_ip_mac(): header = None with os.popen("arp -a") as res: for line in res: line = line.strip() if not line or line.startswith("接口"): continue if header is None: header = re.split(" {2,}", line.strip()) break df = pd.read_csv(res, sep=" {2,}", names=header, header=0, engine='python') return df def ping_ip_list(ips, max_workers=4): print("正在扫描在线列表") with ThreadPoolExecutor(max_workers=max_workers) as executor: future_tasks = [] for ip in ips: future_tasks.append(executor.submit(os.popen, f"ping -w 1 -n 1 {ip}")) wait(future_tasks, return_when=ALL_COMPLETED) if __name__ == '__main__': # 是否进行初始扫描 init_search = False if init_search: print("正在扫描当前网段所有ip，预计耗时1分钟....") ping_net_segment_all(get_net_segment()) last = None while 1: df = get_arp_ip_mac() df = df.loc[df.类型 == "动态", ["Internet 地址", "物理地址"]] if last is None: print("当前在线的设备：") print(df) else: online = df.loc[~df.物理地址.isin(last.物理地址)] if online.shape[0] > 0: print("新上线设备：") print(online) offline = last[~last.物理地址.isin(df.物理地址)] if offline.shape[0] > 0: print("刚下线设备：") print(offline) time.sleep(5) ping_ip_list(df["Internet 地址"].values) last = df结果示例： 当前在线的设备： Internet 地址 物理地址 0 192.168.3.3 3c-7c-3f-83-e2-7c 1 192.168.3.10 3c-7c-3f-80-08-1b 2 192.168.3.25 f0-2f-74-82-15-7e 3 192.168.3.26 f0-2f-74-82-15-a2 4 192.168.3.28 f0-2f-74-82-15-38 5 192.168.3.29 f0-2f-74-82-15-d0 6 192.168.3.32 f0-2f-74-82-15-3b 7 192.168.3.33 f0-2f-74-82-15-56 8 192.168.3.39 a8-5e-45-16-79-99 9 192.168.3.225 30-24-a9-5a-eb-82 新上线设备： Internet 地址 物理地址 9 192.168.3.52 3c-7c-3f-c2-cd-cb 刚下线设备： Internet 地址 物理地址 9 192.168.3.52 3c-7c-3f-c2-cd-cb |
【本文地址】
今日新闻 |
推荐新闻 |