你是否曾在深夜突然收到网络故障的警报？当网络中的某个设备出现问题时，很多工作都会因此停滞，影响到员工们的正常作业。面对公司内部错综复杂的网络架构，如何迅速定位问题设备，并找到其IP地址和MAC地址，成为了很多运维人员的一大挑战。
有时，问题可能仅仅源于一个小小设备的故障，或是一个新加入的设备意外干扰了整个局域网的稳定运行。如果不能快速确认这些设备的信息，排查故障的过程可能会被延长数小时甚至一整天。想象一下，如果我们能够高效准确地扫描整个局域网，实时获取所有在线设备的IP与MAC地址信息，这不仅能够极大提高故障定位的速度，还能显著改善整体网络管理的质量。这样的解决方案听起来是不是非常吸引人呢？
生产环境中的挑战
让我们设想一下，在一个典型的企业网络环境中，技术部门负责的设备数量庞大，从打印机、工作站到服务器和路由器，每一台设备都可能影响到企业的生产运营。每次遇到网络故障，IT运维人员都会面临如下挑战：
- 设备定位难：局域网内的设备种类繁多，IP地址分配混乱，MAC地址与设备绑定关系不明确，导致问题排查困难。
- 扫描效率低：传统的手工检查方法不仅费时，而且容易遗漏某些存活设备的情况。
- 实时性差：面对紧急故障，手动操作扫描可能会浪费宝贵的时间，拖延故障解决进程。
而这个问题，似乎困扰着所有的IT运维人员：如何在最短时间内，全面扫描整个局域网，实时获取设备的IP地址和MAC地址？
快速扫描局域网，精准获取设备信息
其实，通过自动化的脚本扫描，我们可以快速、准确地获取所有设备的IP与MAC地址，从而大幅提高网络故障排查的效率。无论是新接入的设备，还是网络中的老设备，都能一网打尽。
通过Python脚本结合ping命令和arp命令，我们能够实现以下目标：
- 快速检测存活设备：通过对IP段进行批量扫描，快速识别哪些设备处于在线状态。
- 精准获取MAC地址：利用arp命令可以轻松地获取设备的MAC地址，帮助进一步识别设备类型或进行网络隔离。
- 实时输出结果：将所有存活设备的信息，包括IP和MAC地址，实时输出，帮助运维人员即时掌握网络情况，快速做出响应。
以下是一个简洁易用的Python脚本，旨在帮助快速扫描局域网内的设备。它能有效地收集在线设备的关键信息，包括IP地址、MAC地址以及它们的操作系统类型，并以清晰整齐的表格形式展示出来。
import os
import subprocess
import platform
import re
import concurrent.futures
# 检查IP是否存活
def ping_ip(ip):
param = "-n"if platform.system().lower() == "windows"else"-c"
command = ["ping", param, "1", ip]
response = subprocess.run(command, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
return response.returncode == 0
# 获取MAC地址
def get_mac(ip):
command = ["arp", "-a", ip]
result = subprocess.run(command, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, text=True)
match = re.search(r"([a-fA-F0-9]{2}[:-]){5}[a-fA-F0-9]{2}", result.stdout)
return match.group(0) if match elseNone
# 获取设备平台
def get_platform(ip):
try:
result = subprocess.run(["nmap", "-O", ip], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, text=True)
if"OS details"in result.stdout:
os_match = re.search(r"OS details: (.*)", result.stdout)
if os_match:
return os_match.group(1)
except Exception:
return"Unknown"
return platform.system()
# 扫描单个IP的功能
def scan_single_ip(ip):
if ping_ip(ip):
mac = get_mac(ip)
platform_info = get_platform(ip)
return {"ip": ip, "mac": mac, "platform": platform_info}
returnNone
# 扫描IP段
def scan_network(ip_range):
live_ips = []
with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=10) as executor: # 使用多线程
results = executor.map(scan_single_ip, ip_range)
for result in results:
if result:
live_ips.append(result)
return live_ips
# 示例IP段生成器
def generate_ip_range(network):
base_ip = network.split(".")
ip_range = []
for i in range(1, 255):
ip_range.append(".".join(base_ip[:3] + [str(i)]))
return ip_range
# 格式化输出
def print_ip_mac(live_ips):
print("IP\t\t\tMAC Address\t\t\tPlatform")
print("-" * 60)
for info in live_ips:
print(f"{info['ip']}\t\t{info['mac']}\t\t{info['platform']}")
if __name__ == "__main__":
network = "192.168.171"# 假设扫描192.168.171.1到192.168.171.254
ip_range = generate_ip_range(network)
live_ips = scan_network(ip_range)
print_ip_mac(live_ips)- ping_ip方法： 通过ping命令检测给定的IP地址是否在线。返回True表示IP存活，False表示未存活。
- get_mac方法： 使用arp命令获取给定IP地址的MAC地址。
- get_platform方法： 通过nmap命令获取设备的操作系统信息。
- scan_single_ip方法： 扫描单个IP地址，检查设备是否在线，若在线则获取MAC地址和平台信息。
- scan_network 方法： 扫描整个IP段，获取所有存活设备的信息（IP、MAC、平台）。
- generate_ip_range方法： 根据给定的网络前缀生成一个IP段范围。
- print_ip_mac方法： 格式化并打印扫描结果。
成功运行上述脚本后，您将会看到以下结果：
root@wtrpro:~# python3 scan_network.py
IP MAC Address Platform
------------------------------------------------------------
192.168.31.1 bc:24:11:fa:87:44 Linux
192.168.31.100 bc:24:11:50:ff:92 Linux 4.15 - 5.6总结
通过这样的自动化扫描，你能够从繁琐的手工排查中解放出来，精准识别每个设备的IP和MAC地址。无论是为了提升网络管理效率，还是应对突发的网络故障，快速扫描工具都将是IT运维人员的重要助手。
