Python 网络编程：端口检测与IP解析

在现代网络编程中，了解如何检查端口状态以及根据IP地址解析主机名是非常重要的技能。本文将介绍如何使用Python实现这两个功能，并提供相应的示例代码供读者参考。

一、检查端口是否打开

在网络应用中，判断一个特定端口是否开放可以帮助我们进行故障排查或安全审计。Python的socket库为我们提供了方便的工具来完成这一任务。以下是一个简单的示例，实现了对指定主机和端口的检查：

# 定义一个扫描给定主机IP地址和端口函数，参数为目标主机、目标端口
def connScan(tgtHost, tgtPort):
    try:
        # 创建一个socket对象
        connSkt = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
        # 设置socket超时时间
        connSkt.settimeout(1)  # 设置为1秒
        # 尝试连接到指定的主机和端口
        result = connSkt.connect_ex((tgtHost, tgtPort))
        # 如果返回值为0，说明端口开放
        if result == 0:
            print(f"端口 - {tgtPort} 在主机 {tgtHost} 上是开放的。")
        else:
            print(f"端口 - {tgtPort} 在主机 {tgtHost} 上是关闭的。")
    except Exception as e:
        print(f"发生异常：{e}")
    finally:
        connSkt.close()

代码解析

• 使用socket()创建一个TCP/IP socket。
• settimeout()方法用于设置连接的超时时间，以防止在连接过程中长时间阻塞。
• connect_ex()方法尝试连接指定的主机和端口，并返回连接结果。
• 最后，我们在finally块中确保无论成功与否都关闭socket连接，释放资源。

二、根据IP地址解析主机名

了解如何将IP地址转换为主机名是另一项重要的技能，特别是在调试网络问题时。我们同样可以通过socket库来实现这一功能。以下是相关示例代码：

# 定义一个主机解析函数，参数为目标主机，目标端口（可以是多个）
def portScan(tgtHost, tgtPorts):
    try:
        tgtIP = gethostbyname(tgtHost)
    except Exception as e:
        print('[-] Cannot resolve \'%s\':Unknown host' %tgtHost)
        return
    try:
        tgtName = gethostbyaddr(tgtIP)
        print('\n[+] Scan Results for: ' + tgtName[0])
    except Exception as e:
        print('\n[+] Scan Results for: ' +tgtIP)

    setdefaulttimeout(1)
    for tgtPort in tgtPorts:
        print('Scanning port ' + tgtPort)
        connScan(tgtHost, int(tgtPort))

代码解析

• gethostbyaddr()方法根据IP地址返回对应的主机名及相关信息。
• 我们同样在代码中使用了try...except结构，以捕获解析失败的情况并处理可能出现的异常。

三、整合上面两段代码

源码如下：

import optparse
import socket
from socket import *



def connScan(tgtHost, tgtPort):
    try:
        # 创建一个socket对象
        connSkt = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
        # 设置socket超时时间
        connSkt.settimeout(1)  # 设置为1秒
        # 尝试连接到指定的主机和端口
        result = connSkt.connect_ex((tgtHost, tgtPort))
        # 如果返回值为0，说明端口开放
        if result == 0:
            print(f"端口 - {tgtPort} 在主机 {tgtHost} 上是开放的。")
        else:
            print(f"端口 - {tgtPort} 在主机 {tgtHost} 上是关闭的。")
    except Exception as e:
        print(f"发生异常：{e}")
    finally:
        connSkt.close()


def portScan(tgtHost, tgtPorts):
    try:
        tgtIP = gethostbyname(tgtHost)
    except Exception as e:
        print('[-] Cannot resolve \'%s\':Unknown host' %tgtHost)
        return
    try:
        tgtName = gethostbyaddr(tgtIP)
        print('\n[+] Scan Results for: ' + tgtName[0])
    except Exception as e:
        print('\n[+] Scan Results for: ' +tgtIP)

    setdefaulttimeout(1)
    for tgtPort in tgtPorts:
        print('Scanning port ' + tgtPort)
        connScan(tgtHost, int(tgtPort))

def main():
    parser = optparse.OptionParser('usage %prog -H' + \
                                   '<target host> -p <target port>')
    parser.add_option('-H', dest='tgtHost', type='string', help='specify target host')
    parser.add_option('-p', dest='tgtPort', type='string', help='specify target port[s] seperated by comma')
    (options, args) = parser.parse_args()
    tgtHost = options.tgtHost
    tgtPorts = str(options.tgtPort).split(',')

    if tgtHost == None or tgtPorts[0] == None:
        print('[-] You must specify a target host and port[s].')
        exit(0)
    portScan(tgtHost, tgtPorts)

if __name__ == '__main__':
    main()

运行结果如下：

(.venv) (base) liuxiaowei@localhost 运维 % python scanner.py -H 'www.baidu.com' -p '21,22,80'

[+] Scan Results for: 110.242.68.4
Scanning port 21
端口 - 21 在主机 www.baidu.com 上是关闭的。
Scanning port 22
端口 - 22 在主机 www.baidu.com 上是关闭的。
Scanning port 80
端口 - 80 在主机 www.baidu.com 上是开放的。

(.venv) (base) liuxiaowei@localhost 运维 % python scanner.py -H '192.168.1.23' -p '21,22,23,135,445'

[+] Scan Results for: localhost
Scanning port 21
端口 - 21 在主机 192.168.1.23 上是关闭的。
Scanning port 22
端口 - 22 在主机 192.168.1.23 上是开放的。
Scanning port 23
端口 - 23 在主机 192.168.1.23 上是关闭的。
Scanning port 135
端口 - 135 在主机 192.168.1.23 上是关闭的。
Scanning port 445
端口 - 445 在主机 192.168.1.23 上是关闭的。

总结

通过以上两个示例代码，我们可以看到使用Python进行网络编程是多么简单而高效。无论是检查端口状态还是根据IP地址进行反向解析，这些基本技能都是网络开发和运维过程中不可或缺的部分。希望本文能帮助您更好地理解和应用这些技术！

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