Введение в модуль ipaddress¶An introduction to the ipaddress module

Замечание о версиях IP¶A Note on IP Versions

Для читателей, не особо знакомых с IP-адресацией, важно знать, что в настоящее время происходит переход Интернет-протокола с версии 4 на версию 6. Этот переход происходит главным образом потому, что версия 4 протокола не предоставляет достаточного количества адресов для удовлетворения потребностей всего мира, особенно с учетом растущего числа устройств, имеющих прямое подключение к интернету.

Объяснение деталей различий между двумя версиями протокола выходит за рамки данного введения, но читатели должны, по крайней мере, знать, что эти две версии существуют, и иногда может потребоваться принудительно использовать одну или другую версию.

IP-адреса хостов¶IP Host Addresses

Адреса, часто называемые «адресами хостов», – это самая базовая единица при работе с IP-адресацией. Самый простой способ создать адрес – использовать фабричную функцию ipaddress.ip_address(), которая автоматически определяет, создавать ли адрес IPv4 или IPv6, на основе переданного значения:

>>> ipaddress.ip_address('192.0.2.1')
IPv4Address('192.0.2.1')
>>> ipaddress.ip_address('2001:DB8::1')
IPv6Address('2001:db8::1')

Адреса также можно создавать непосредственно из целых чисел. Значения, помещающиеся в 32 бита, считаются IPv4-адресами:

>>> ipaddress.ip_address(3221225985)
IPv4Address('192.0.2.1')
>>> ipaddress.ip_address(42540766411282592856903984951653826561)
IPv6Address('2001:db8::1')

Чтобы принудительно использовать IPv4 или IPv6 адреса, соответствующие классы можно вызвать напрямую. Это особенно полезно для принудительного создания IPv6 адресов из небольших целых чисел:

>>> ipaddress.ip_address(1)
IPv4Address('0.0.0.1')
>>> ipaddress.IPv4Address(1)
IPv4Address('0.0.0.1')
>>> ipaddress.IPv6Address(1)
IPv6Address('::1')

Определение сетей¶Defining Networks

Адреса хостов обычно группируются в IP-сети, поэтому ipaddress предоставляет способ создавать, просматривать и управлять определениями сетей. Объекты IP-сетей создаются из строк, которые определяют диапазон адресов хостов, входящих в эту сеть. Простейшая форма такой информации – пара «адрес сети/префикс сети», где префикс определяет количество старших битов, которые сравниваются для определения, является ли адрес частью сети, а адрес сети определяет ожидаемое значение этих битов.

Как и для адресов, предусмотрена фабричная функция, которая автоматически определяет правильную версию IP:

>>> ipaddress.ip_network('192.0.2.0/24')
IPv4Network('192.0.2.0/24')
>>> ipaddress.ip_network('2001:db8::0/96')
IPv6Network('2001:db8::/96')

Объекты сетей не могут иметь установленных битов хоста. Практический эффект этого заключается в том, что 192.0.2.1/24 не описывает сеть. Такие определения называются объектами интерфейсов, поскольку нотация «ip-на-сети» обычно используется для описания сетевых интерфейсов компьютера в заданной сети; они описываются далее в следующем разделе.

По умолчанию попытка создать сетевой объект с установленными битами хоста приведёт к возбуждению ValueError. Чтобы вместо этого запросить приведение дополнительных битов к нулю, в конструктор можно передать флаг strict=False:

>>> ipaddress.ip_network('192.0.2.1/24')
Traceback (most recent call last):
   ...
ValueError: 192.0.2.1/24 has host bits set
>>> ipaddress.ip_network('192.0.2.1/24', strict=False)
IPv4Network('192.0.2.0/24')

Хотя строковая форма предоставляет значительно большую гибкость, сети также можно определять с помощью целых чисел, как и адреса хостов. В этом случае сеть считается содержащей только единственный адрес, заданный целым числом, поэтому префикс сети включает весь сетевой адрес:

>>> ipaddress.ip_network(3221225984)
IPv4Network('192.0.2.0/32')
>>> ipaddress.ip_network(42540766411282592856903984951653826560)
IPv6Network('2001:db8::/128')

Как и в случае с адресами, создание сети определённого типа можно принудительно выполнить, вызвав конструктор класса напрямую, а не используя фабричную функцию.

Интерфейсы хостов¶Host Interfaces

Как уже упоминалось выше, если нужно описать адрес в конкретной сети, ни класс адреса, ни класс сети по отдельности не подходят. Обозначение вида 192.0.2.1/24 обычно используется сетевыми инженерами и разработчиками инструментов для межсетевых экранов и маршрутизаторов как сокращение для «адрес хоста 192.0.2.1 в сети 192.0.2.0/24». Соответственно, ipaddress предоставляет набор гибридных классов, которые связывают адрес с конкретной сетью. Интерфейс создания этих объектов идентичен интерфейсу определения сетевых объектов, за исключением того, что часть адреса не обязана быть сетевым адресом.

>>> ipaddress.ip_interface('192.0.2.1/24')
IPv4Interface('192.0.2.1/24')
>>> ipaddress.ip_interface('2001:db8::1/96')
IPv6Interface('2001:db8::1/96')

Целочисленные входные данные принимаются (как и для сетей), а использование определённой версии IP можно принудительно задать, напрямую вызвав соответствующий конструктор.