Python多线程Ping网络测试脚本实现与解析

Finn
Finn
发布时间:2026-10-13| 3人浏览过
原创

本文分享一个基于Python的网络测试工具,通过多线程并发ping指定IP列表,利用xlrd和xlwt库实现Excel数据的读写,并采用subprocess模块解决Windows平台兼容性问题。文章详细解析了代码逻辑、线程处理函数及正则表达式匹配现状,旨在为需要批量检测网络状态的用户提供实用参考。

前言

近期应同学请求,协助开发一款网络测试工具。受工作事务影响,该项目历经一段时间才呈现出相对完整的版本。由于本人日常使用Python频率较低,开发过程主要依赖查阅资料边学边写。

程序的核心逻辑设计如下:

首先读取Excel文件中的IP地址列表,随后利用多线程技术并发执行ping命令以统计各IP的网络参数,最终将统计结果输出至新的Excel文件中。

具体代码实现如下:

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# File: pingtest_test.py
# Date: 2008-09-28
# Author: Michael Field
# Modified By:intheworld
# Date: 2017-4-17
import sys
import os
import getopt
import commands
import subprocess
import re
import time
import threading
import xlrd
import xlwt

TEST = [
  '220.181.57.217',
  '166.111.8.28',
  '202.114.0.242',
  '202.117.0.20',
  '202.112.26.34',
  '202.203.128.33',
  '202.115.64.33',
  '202.201.48.2',
  '202.114.0.242',
  '202.116.160.33',
  '202.202.128.33',
]
RESULT={}
def usage():
 print "USEAGE:"
 print "\t%s -n TEST|excel name [-t times of ping] [-c concurrent number(thread nums)]" %sys.argv[0]
 print "\t TEST为简单测试的IP列表"
 print "\t-t times 测试次数;默认为1000;"
 print "\t-c concurrent number 并行线程数目:默认为10"
 print "\t-h|-?, 帮助信息"
 print "\t 输出为当前目录文件ping_result.txt 和 ping_result.xls"
 print "for example:"
 print "\t./ping_test.py -n TEST -t 1 -c 10"

def div_list(ls,n):
 if not isinstance(ls,list) or not isinstance(n,int):
  return []
 ls_len = len(ls)
 print 'ls length = %s' %ls_len
 if n<=0 or 0==ls_len:
  return []
 if n > ls_len:
  return []
 elif n == ls_len:
  return [[i] for i in ls]
 else:
  j = ls_len/n
  k = ls_len%n
  ### j,j,j,...(前面有n-1个j),j+k
  #步长j,次数n-1
  ls_return = []
  for i in xrange(0,(n-1)*j,j):
   ls_return.append(ls[i:i+j])
  #算上末尾的j+k
  ls_return.append(ls[(n-1)*j:])
  return ls_return

def pin(IP):
 try:
  xpin=subprocess.check_output("ping -n 1 -w 100 %s" %IP, shell=True)
 except Exception:
  xpin = 'empty'
 ms = '=[0-9]+ms'.decode("utf8")
 print "%s" %ms
 print "%s" %xpin
 mstime=re.search(ms,xpin)
 if not mstime:
  MS='timeout'
  return MS
 else:
  MS=mstime.group().split('=')[1]
  return MS.strip('ms')
def count(total_count,I):
 global RESULT
 nowsecond = int(time.time())
 nums = 0
 oknums = 0
 timeout = 0
 lostpacket = 0.0
 total_ms = 0.0
 avgms = 0.0
 maxms = -1
 while nums < total_count:
  nums += 1
  MS = pin(I)
  print 'pin output = %s' %MS
  if MS == 'timeout':
   timeout += 1
   lostpacket = timeout*100.0 / nums
  else:
   oknums += 1
   total_ms = total_ms + float(MS)
   if oknums == 0:
    oknums = 1
    maxms = float(MS)
    avgms = total_ms / oknums
   else:
    avgms = total_ms / oknums
    maxms = max(maxms, float(MS))
  RESULT[I] = (I, avgms, maxms, lostpacket)

def thread_func(t, ipList):
 if not isinstance(ipList,list):
  return
 else:
  for ip in ipList:
   count(t, ip)

def readIpsInFile(excelName):
 data = xlrd.open_workbook(excelName)
 table = data.sheets()[0]
 nrows = table.nrows
 print 'nrows %s' %nrows
 ips = []
 for i in range(nrows):
  ips.append(table.cell_value(i, 0))
  print table.cell_value(i, 0)
 return ips
 

if __name__ == '__main__':
 file = 'ping_result.txt'
 times = 10
 network = ''
 thread_num = 10
 args = sys.argv[1:]
 try:
  (opts, getopts) = getopt.getopt(args, 'n:t:c:h?')
 except:
  print "\nInvalid command line option detected."
  usage()
  sys.exit(1)
 for opt, arg in opts:
  if opt in ('-n'):
   network = arg
  if opt in ('-h', '-?'):
   usage()
   sys.exit(0)
  if opt in ('-t'):
   times = int(arg)
  if opt in ('-c'):
   thread_num = int(arg)
 f = open(file, 'w')
 workbook = xlwt.Workbook()
 sheet1 = workbook.add_sheet("sheet1", cell_overwrite_ok=True)
 if not isinstance(times,int):
  usage()
  sys.exit(0)
 if network not in ['TEST'] and not os.path.exists(os.path.join(os.path.dirname(__file__), network)):
  print "The network is wrong or excel file does not exist. please check it."
  usage()
  sys.exit(0)
 else:
  if network == 'TEST':
   ips = TEST
  else:
   ips = readIpsInFile(network)
  print 'Starting...'
  threads = []
  nest_list = div_list(ips, thread_num)
  loops = range(len(nest_list))
  print 'Total %s Threads is working...' %len(nest_list)
  for ipList in nest_list:
   t = threading.Thread(target=thread_func,args=(times,ipList))
   threads.append(t)
  for i in loops:
   threads[i].start()
  for i in loops:
   threads[i].join()
  it = 0
  for line in RESULT:
   value = RESULT[line]
   sheet1.write(it, 0, line)
   sheet1.write(it, 1, str('%.2f'%value[1]))
   sheet1.write(it, 2, str('%.2f'%value[2]))
   sheet1.write(it, 3, str('%.2f'%value[3]))
   it+=1
   f.write(line + '\t'+ str('%.2f'%value[1]) + '\t'+ str('%.2f'%value[2]) + '\t'+ str('%.2f'%value[3]) + '\n')
  f.close()
  workbook.save('ping_result.xls')
  print 'Work Done. please check result %s and ping_result.xls.'%file

该段代码参考了现有实现方案,尽管逻辑不算复杂,此处仍对关键部分进行简要说明。

  • Excel文件的读写操作依赖于xlrd和xlwt库,主要调用了其基础API接口。
  • 多线程并发功能通过threading模块实现,其用法与POSIX标准接口相似。其中thread_func为线程处理函数,接收IP列表作为输入,并在函数内部通过循环逐一处理各个IP地址。
  • 此外,考虑到Python的commands模块在Windows环境下存在兼容性问题,代码中改用了subprocess模块来执行系统命令。

截至目前,我对Python字符集的处理机制理解尚浅,因此正则表达式匹配的代码健壮性不足,但当前版本已能勉强运行,未来若有必要再进行优化改进。

总结

以上就是本文的全部内容,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对本站的支持。

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