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  • 获取当前局域网下所有连接设备的ip地址和mac地址

    万次阅读 多人点赞 2021-07-03 16:53:18
    今天我们计划实现通过Python读取当前局域网下所有连接设备的IP地址和Mac地址。 基本原理: 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...

    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:

    1. 通过ipconfig /all 命令获取局域网所在的网段
    2. 通过arp -d *命令清空当前所有的arp映射表
    3. 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
    4. 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:

    1. 读取当前局域网网段下所有连接设备的IP地址和Mac地址。
    2. 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.%i
    

    192.168.3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:

    image-20210703150700223

    查看当前在线的设备

    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:

    image-20210703150908516

    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:

    1. 通过ipconfig /all 命令获取局域网所在的网段
    2. 通过arp -d *命令清空当前所有的arp映射表
    3. 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
    4. 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:

    image-20210703160851106

    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:

    image-20210703163955852

    封装代码

    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

    1. 程序启动时,扫描本网段所有可能的ip尝试建立连接。
    2. 获取在线ip地址列表
    3. 每隔10秒尝试ping一次之前在线的ip,获取下线状态
    4. 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
    
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  • 计算机与局域网连接需要的硬件是什么发布时间:2021-01-14 09:32:44来源:亿速云阅读:97作者:小新小编给大家分享一下计算机与局域网连接需要的硬件是什么,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家...

    计算机与局域网连接需要的硬件是什么

    发布时间:2021-01-14 09:32:44

    来源:亿速云

    阅读:97

    作者:小新

    小编给大家分享一下计算机与局域网连接需要的硬件是什么,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!计算机与局域网连接需要的硬件是网卡;网卡是构成网络必需的基本设备,用于将计算机和通信电缆连接在一起,因此,每台连接到局域网的计算机都需要安装一块网卡。

    若要将计算机与局域网连接,则至少需要具有的硬件是网卡。

    网卡是构成网络必需的基本设备,用于将计算机和通信电缆连接在一起,因此,每台连接到局域网的计算机都需要安装一块网卡;集线器是局域网的基本连接设备:网关是用来连接两个不同网络的;路由器则是用来实现局域网与广域网互连的主要设备。

    相关介绍:

    网络接口控制器(network interface controller,NIC),又称网络接口控制器,网络适配器,网卡,或局域网接收器,是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。

    由于其拥有MAC地址,因此属于OSI模型的第1层。它使得用户可以通过电缆或无线相互连接。每一个网卡都有一个被称为MAC地址的独一无二的48位串行号,它被写在卡上的一块ROM中。在网络上的每一个计算机都必须拥有一个独一无二的MAC地址。没有任何两块被生产出来的网卡拥有同样的地址。

    这是因为电气电子工程师协会(IEEE)负责为网络接口控制器销售商分配唯一的MAC地址。

    网卡以前是作为扩展卡插到计算机总线上的,但是由于其价格低廉而且以太网标准普遍存在,大部分新的计算机都在主板上集成了网络接口。

    这些主板或是在主板芯片中集成了以太网的功能,或是使用一块通过PCI (或者更新的PCI-Express总线)连接到主板上的廉价网卡。除非需要多接口或者使用其它种类的网络,否则不再需要一块独立的网卡。甚至更新的主板可能含有内置的双网络(以太网)接口。

    以上是“计算机与局域网连接需要的硬件是什么”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家都有了一定的了解,希望分享的内容对大家有所帮助,如果还想学习更多知识,欢迎关注亿速云行业资讯频道!

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  • 有网但是无法连接到internet

    千次阅读 2021-07-01 04:58:43
    内容导航:Q1:为什么显示已经连接网络,却无法连接internet?已经连接网络了,而不能连接英特网的原因:(1)有可能是DNS错误,导致无法因特网。(2)有可能是局域网中了ARP病毒。导致网络阻塞,而无法上因特网。...

    本文收集整理关于有网但是无法连接到internet的相关议题,使用内容导航快速到达。

    内容导航:

    Q1:为什么显示已经连接到网络,却无法连接internet?

    已经连接到网络了,而不能连接英特网的原因:

    (1)有可能是DNS错误,导致无法因特网。

    (2)有可能是局域网中了ARP病毒。导致网络阻塞,而无法上因特网。

    处理方法:

    1. 打开“运行”对话框(或按Win+R组合键),输入命令“CMD”进入MSDOS界面。

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    2. 在MSDOS界面中输入命令“ipconfig /all”,在显示的结果页面中可以查看到本地网关和DNS信息。

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    3. 打开“控制面板”,双击“网络连接”,然后右击“本地连接”,选择“属性”。

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    4. 勾选“手动设置DNS”,为当前连接设置DNS。设置完后成,正常上网。

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    Q2:为什么我的电脑连接到无线网了,却无法连接到Internet

    如果手机上网都正常,那么建议先把电脑有线、无线网卡都设置为自动获取IP\DNS地址。

    Q3:笔记本电脑无线网连接的上但INTERNET无法访问,之前都可以,请问是什么原因呢?

    爱上对方是打击非公开两个月忽然感觉交电话费工具和大家更好记得发个大富豪

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    Q4:win10无法连接到internet但是可以上网

    一、可以通过电脑管家网络修复功能修复一下。

    打开电脑管家,点击工具箱。

    找到网络修复工具

    点击“立即修复”即可。

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    二、也可以使用命令重置网络。

    在“开始”菜单找到“运行“

    然后在里面输入cmd

    出现的命令提示框内输入“netsh winsock reset"按”Enter“键。

    重启计算机后生效。

    Q5:win7创建无线局域网--Internet连接无法共享

    用a建立主机:打开‘网络和共享中心’,点击‘设置新的连接或网络’,如果无线网卡是活动的,则会在最下边有一项‘设置无线临时(计算机到计算机)网络’点击下一步,设置网络名称和加密方式,注意密码的位数是固定的,不能随便设,完成设置,这时在连接到菜单中会出现一个新的网络连接,就是刚才创建好的,点击连接则会创建一个临时的无线局域网。 到这里并没有完,一定要把连接设置共享,不然只能组成一个没有Internet连接的无线局域网 a连接b:很简单,打开连接到菜单,自动搜索到a建立的无线临时网络,点击连接,输入密码即可完成

    Q6:电脑显示已连接无线网络,但是无法连接到Internet,是怎么回事?Windows7系统的

    配置问题,看下TCP/IP地址那块设置

    Q7:为什么连了网,却显示无法连接Internet

    解决方法:

    方法一

    1、在电脑右下角右键点击无线网图标,在弹出菜单中选择打开网络和共享中心。

    2、进入网络共享中心,点击打开“连接”右侧的WLAN。

    3、进入WLAN状态页面,显示无Internet访问权限,点击打开页面下方的属性按钮。

    4、进入WLAN属性页面,点击打开配置按钮。

    5、在无线网卡的配置页面中,选择电源管理。

    6、将允许计算机关闭此设备以节约电源前面的√去掉,然后点击确定按钮,看是否能够解决问题?如果不能,再尝试下面的方法2。

    方法二

    1、在以上步骤5的基础上,点击高级按钮。

    2、在属性栏下,选择第三项roaming sensitivity level。

    3、在右侧的值选择框中,选择high。

    4、选择完毕之后,点击确定按钮,看看网络受限问题是否已经解决?如果还是未能解决,那么再进行下面方法3。

    方法三

    1、在方法1的步骤3基础上,进入WLAN状态页面,点击下方的无线设置按钮。

    2、进入无线网络属性页面,点击安全进行页面的切换,在页面下方打开高级设置按钮。

    3、进入高级设置页面,在为此网络启用联邦信息处理标准(FIPS)兼容(F)前面打上√,然后点击确定按钮。

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  • 我们都知道,常用的局域网接入Internet的技术有三种:1.直接路由;2.网络地址转换(NAT);3.代理服务器(proxy)。接下来给大家介绍一下这几种上网方式的区别,重点介绍一下NAT和PROXY代理上网,请看下面的介绍。 第一...

    在这里插入图片描述

    我们都知道,常用的局域网接入Internet的技术有三种:1.直接路由;2.网络地址转换(NAT);3.代理服务器(proxy)。接下来给大家介绍一下这几种上网方式的区别,重点介绍一下NAT和PROXY代理上网,请看下面的介绍。

    第一种方法

    比较简单直接,不过要求客户机都有真实IP,仅这一点,大多数的环境就无法满足–IP地址可是紧缺资源哦。而且- -台硬件路由器的价格不斐,真实IP挂在网上安全.上也让人不放心。所以这种方案应用得不多,我就不多讲了。

    第二种方法–NAT。

    上文提到,ip地址常常是不够用的,那么NAT技术的出现就可以解诀这一问题。其原理就是在局域网使用保留的私有地址,在ip数据包离开局域网网关(即NAT网关)发往Internet时改变其源地址为-一个Internet可路由地址(通常就是网关的外部网卡地址),当回应的数据包返回网关时再将回应包的目的地址改为原先发出请求的客户机的IP地址,这通常是一个保留的私有地址。NAT 网关自动跟踪客户机和外网的连线,保证数据包转发给正确的客户机。这样许许多多的局域网都可以使用保留地址而不用担心会相互冲突,就可以节约大量的IP地址资源。 linux’下的iptables, ipchains, FreeBSD 下的ipfw都可以实现某种形式的NAT,从而充当局域网的Internet网关。

    第三种方法–Proxy,也就是代理服务器。

    顾名思义它是一种客户机和服务器之间的代理人,它接受客户机的连接请求,然后自己“代替” 客户机向服务器发起连接,接收到回应后,再将同样的回应发回客户机。注意这里建立了两个链接,客户机<==>Proxy,Proxy<=>服务器,要点是客户机服务器之间并没有直接建立连接,它们之间的对话是经过代理服务器“代理的”。这一点很重要,正是由于这一特点,Proxy 通常可以用作一个不错的防火墙,因为它隔断了客户机与外部服务器之间的直接数据连接。还是由于这一特点,客户机不需要具有Internet可路由的IP地址,因为它与Internet根本没有发生直接连接。

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空空如也

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局域网连接到internet的设备