在网络运维和安全中，网络扫描工具能帮助管理员快速发现网络问题、检测设备连通性和安全漏洞。今天将介绍如何用Python创建一个简易的图形界面网络扫描器，该工具结合了ping命令、nmap扫描以及ARP协议，用于扫描目标IP，收集如MAC地址和操作系统类型等信息。
之前我们已经分享过一篇关于如何使用Python脚本扫描局域网IP并获取在线设备MAC地址的文章。为了让大家日后使用起来更加方便，这次我们将这个脚本通过Python的第三方库Tkinter封装成了一个简单易用的小软件。
一、项目概述
本项目创建了一个图形化界面的网络扫描工具，用户可以输入目标IP或网段，点击开始扫描按钮，程序会自动扫描指定的IP地址，检测哪些主机在线，并展示其MAC地址和操作系统信息。工具使用了Python中的tkinter库创建GUI界面，并通过多线程提高扫描效率。
二、关键模块与库
- tkinter：用于创建图形界面，包括文本框、按钮、标签、进度条等控件。
- subprocess：用于执行系统命令（如ping、arp、nmap），并获取命令的输出。
- re：用于正则表达式匹配，提取IP地址、MAC地址和操作系统信息。
- concurrent.futures：通过线程池执行并发任务，提高扫描效率。
三、代码实现
1. 初始化GUI界面
首先，我们通过tkinter创建一个窗口，窗口中包括输入框、按钮和一个表格来显示扫描结果：
class NetworkScannerGUI:
def __init__(self, master):
self.master = master
master.title("网络扫描器 v1.0")
# 创建输入区域
input_frame = ttk.Frame(master, padding="10")
input_frame.pack(fill=tk.X)
ttk.Label(input_frame, text="目标IP/网段:").grid(row=0, column=0, sticky=tk.W)
self.ip_entry = ttk.Entry(input_frame, width=25)
self.ip_entry.grid(row=0, column=1, padx=5)
self.scan_button = ttk.Button(input_frame, text="开始扫描", command=self.start_scan)
self.scan_button.grid(row=0, column=2, padx=5)
# 新增提示标签
ttk.Label(input_frame, text="输入示例：192.168.1.100（单个IP）或 192.168.1（网段）",
foreground="gray").grid(row=1, column=0, columnspan=3, pady=5, sticky=tk.W)
# 创建结果显示表格
self.result_tree = ttk.Treeview(master, columns=('IP', 'MAC', '平台'), show='headings')
self.result_tree.heading('IP', text='IP地址')
self.result_tree.heading('MAC', text='MAC地址')
self.result_tree.heading('平台', text='操作系统')
self.result_tree.pack(expand=True, fill=tk.BOTH, padx=10, pady=5)
# 进度条
self.progress = ttk.Progressbar(master, mode='indeterminate')2. 验证输入和生成扫描目标
我们添加了输入验证功能，确保用户输入的是有效的IP或网段格式，并根据输入生成需要扫描的IP地址列表：
def validate_input(self, ip_str):
"""验证输入的IP格式"""
if re.match(r"^\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}(\.\d{1,3})?$", ip_str):
returnTrue
messagebox.showerror("错误", "无效的IP地址格式！")
returnFalse
def generate_targets(self, ip_str):
"""生成要扫描的目标列表"""
if ip_str.count('.') == 3: # 单个IP
return [ip_str]
# 添加网段格式验证
if re.match(r"^\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}$", ip_str):
return generate_ip_range(ip_str)
messagebox.showerror("错误", "无效的网段格式！")
return []3. 开始扫描
点击开始扫描按钮后，我们创建一个新的线程来执行扫描任务，避免阻塞主线程。扫描过程中，程序会启动进度条，提示用户扫描进度:
def start_scan(self):
"""启动扫描线程"""
target = self.ip_entry.get().strip()
ifnot self.validate_input(target):
return
self.scan_button.config(state=tk.DISABLED)
self.progress.pack(fill=tk.X, padx=10)
self.progress.start()
self.result_tree.delete(*self.result_tree.get_children())
# 创建扫描线程
scan_thread = threading.Thread(
target=self.run_scan,
args=(target,),
daemnotallow=True
)
scan_thread.start()4. 执行单个IP的扫描
通过ping命令检查IP是否在线，如果在线，再通过arp获取MAC地址，并通过nmap获取操作系统信息：
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}
return None5. 扫描完成
当扫描完成后，我们停止进度条，并显示完成信息：
def scan_complete(self):
"""扫描完成处理"""
self.progress.stop()
self.progress.pack_forget()
self.scan_button.config(state=tk.NORMAL)
messagebox.showinfo("完成", "扫描任务已完成！")四、打包exe软件包
将Python脚本打包成.exe可执行文件，可以使用多种工具，其中最常用的工具是PyInstaller。下面是使用PyInstaller将Python脚本打包成Windows可执行文件的步骤。
1. 安装PyInstaller
首先，确保你已安装了PyInstaller。你可以通过pip来安装：
pip install pyinstaller2. 打包Python脚本
假设你的Python脚本名为network_scanner.py，你可以通过以下命令将其打包成.exe文件：
pyinstaller --onefile network_scanner.py- --onefile：表示将所有内容打包成一个单独的.exe文件。
- network_scanner.py：是你的Python脚本文件。
如果你不使用--onefile，PyInstaller会创建一个文件夹，其中包含多个文件和依赖库，而不是一个单独的可执行文件。
3. 生成的可执行文件
在打包完成后，你可以在当前目录下找到一个dist文件夹，里面会包含你打包的network_scanner.exe文件。
- 默认情况下，打包后的文件位于 dist/ 文件夹下。
- 你可以在dist文件夹中找到生成的.exe文件。
双击运行.exe文件即可进行局域网扫描，如下图所示：
五、总结
通过本项目，我们成功地创建了一个基于Python的网络扫描器，具备扫描单个IP、IP网段、获取MAC地址、操作系统信息等功能。利用Tkinter打造了简洁的GUI界面，借助多线程技术提高了扫描效率，进度条的加入则大大改善了用户体验。
