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來源：公眾號【網絡技術干貨圈】

作者：圈圈

ID：wljsghq

在網絡工程中，Ping測試是一種常用的網絡診斷工具，用于檢查網絡連接的可達性和響應時間。Ping測試通過向目標主機發送ICMP（Internet Control Message Protocol）請求包，然后等待目標主機返回響應包，從而測量網絡的延遲和丟包情況。隨著Python編程語言的廣泛應用，越來越多的網絡工程師開始使用Python進行自動化網絡測試和管理任務。本篇文章將詳細介紹如何使用Python進行Ping測試，適合網工初學者。

安裝Python

首先，確保你的計算機上已安裝Python。可以通過以下命令檢查Python版本：

python--version

如果未安裝Python，可以從Python官方網站https://www.python.org/downloads下載并安裝。

在Python中，有多個庫可以用來進行Ping測試，其中ping3庫是一個簡單易用的選擇。可以通過pip安裝ping3庫：

pipinstallping3

確保你的網絡環境允許發送ICMP請求。某些操作系統或網絡環境可能會限制ICMP流量，這需要相應的權限或配置。

使用ping3庫進行Ping測試

基本用法

ping3庫提供了一個簡單的函數ping，可以用來發送Ping請求并返回響應時間。以下是一個基本示例：

fromping3importping

response_time=ping('baidu.com')
print(f'Responsetime:{response_time}seconds')

這個示例中，我們向baidu.com發送了一個Ping請求，并打印了響應時間。如果目標主機不可達，ping函數會返回None。

高級用法

ping3庫還提供了其他一些功能，例如指定超時時間、數據包大小等。以下是一些高級用法示例：

指定超時時間

可以通過timeout參數指定Ping請求的超時時間（秒）：

response_time=ping('baidu.com',timeout=2)
print(f'Responsetime:{response_time}seconds')

指定數據包大小

可以通過size參數指定Ping請求的數據包大小（字節）：

response_time=ping('baidu.com',size=64)
print(f'Responsetime:{response_time}seconds')

進行多次Ping測試

可以使用循環進行多次Ping測試，以獲取更多的網絡性能數據：

foriinrange(5):
response_time=ping('baidu.com')
print(f'Ping{i+1}:{response_time}seconds')

錯誤處理

在實際網絡環境中，Ping請求可能會失敗或超時，因此需要進行錯誤處理。ping3庫在目標主機不可達或請求超時時會拋出異常，可以使用try-except塊進行處理：

fromping3importping,PingError

try:
response_time=ping('baidu.com',timeout=2)
ifresponse_timeisNone:
print('Targetisunreachable.')
else:
print(f'Responsetime:{response_time}seconds')
exceptPingErrorase:
print(f'Pingfailed:{e}')

實戰：構建一個Ping測試工具

接下來，我們將構建一個簡單的Ping測試工具，具備以下功能：

從用戶輸入獲取目標主機

執行多次Ping測試

計算并顯示平均響應時間、最大響應時間、最小響應時間和丟包率

工具的實現

1. 獲取用戶輸入

首先，編寫代碼從用戶輸入獲取目標主機：

target=input('Enterthetargethost(e.g.,baidu.com):')

2. 執行多次Ping測試

使用循環進行多次Ping測試，并記錄響應時間和失敗次數：

fromping3importping

num_tests=10
response_times=[]
failures=0

foriinrange(num_tests):
response_time=ping(target,timeout=2)
ifresponse_timeisNone:
failures+=1
print(f'Ping{i+1}:Requesttimedout.')
else:
response_times.append(response_time)
print(f'Ping{i+1}:{response_time}seconds')

3. 計算并顯示統計數據

最后，計算并顯示平均響應時間、最大響應時間、最小響應時間和丟包率：

ifresponse_times:
avg_response_time=sum(response_times)/len(response_times)
max_response_time=max(response_times)
min_response_time=min(response_times)
packet_loss=(failures/num_tests)*100

print(f'
Averageresponsetime:{avg_response_time:.2f}seconds')
print(f'Maximumresponsetime:{max_response_time:.2f}seconds')
print(f'Minimumresponsetime:{min_response_time:.2f}seconds')
print(f'Packetloss:{packet_loss:.2f}%')
else:
print('Allrequeststimedout.')

完整代碼

將上述步驟整合成一個完整的Python腳本：

fromping3importping,PingError

defmain():
target=input('Enterthetargethost(e.g.,baidu.com):')
num_tests=10
response_times=[]
failures=0

foriinrange(num_tests):
try:
response_time=ping(target,timeout=2)
ifresponse_timeisNone:
failures+=1
print(f'Ping{i+1}:Requesttimedout.')
else:
response_times.append(response_time)
print(f'Ping{i+1}:{response_time}seconds')
exceptPingErrorase:
failures+=1
print(f'Ping{i+1}failed:{e}')

ifresponse_times:
avg_response_time=sum(response_times)/len(response_times)
max_response_time=max(response_times)
min_response_time=min(response_times)
packet_loss=(failures/num_tests)*100

print(f'
Averageresponsetime:{avg_response_time:.2f}seconds')
print(f'Maximumresponsetime:{max_response_time:.2f}seconds')
print(f'Minimumresponsetime:{min_response_time:.2f}seconds')
print(f'Packetloss:{packet_loss:.2f}%')
else:
print('Allrequeststimedout.')

if__name__=='__main__':
main()

擴展功能

使用多線程進行并發Ping測試

為了提高Ping測試的效率，可以使用多線程進行并發Ping測試。Python的threading模塊可以幫助實現這一點。

以下是使用多線程進行并發Ping測試的示例：

importthreading
fromping3importping

defping_host(target,results,index):
response_time=ping(target,timeout=2)
results[index]=response_time

defmain():
target=input('Enterthetargethost(e.g.,baidu.com):')
num_tests=10
threads=[]
results=[None]*num_tests

foriinrange(num_tests):
thread=threading.Thread(target=ping_host,args=(target,results,i))
threads.append(thread)
thread.start()

forthreadinthreads:
thread.join()

response_times=[rforrinresultsifrisnotNone]
failures=results.count(None)

ifresponse_times:
avg_response_time=sum(response_times)/len(response_times)
max_response_time=max(response_times)
min_response_time=min(response_times)
packet_loss=(failures/num_tests)*100

print(f'
Averageresponsetime:{avg_response_time:.2f}seconds')
print(f'Maximumresponsetime:{max_response_time:.2f}seconds')
print(f'Minimumresponsetime:{min_response_time:.2f}seconds')
print(f'Packetloss:{packet_loss:.2f}%')
else:
print('Allrequeststimedout.')

if__name__=='__main__':
main()

生成Ping測試報告

可以將Ping測試結果保存到文件中，生成測試報告，以便后續分析。

可以使用Python的csv模塊將數據寫入CSV文件。

以下是一個生成Ping測試報告的示例：

importcsv
fromping3importping

defmain():
target=input('Enterthetargethost(e.g.,baidu.com):')
num_tests=10
response_times=[]
failures=0

withopen('ping_report.csv','w',newline='')ascsvfile:
fieldnames=['Ping','ResponseTime']
writer=csv.DictWriter(csvfile,fieldnames=fieldnames)
writer.writeheader()

foriinrange(num_tests):
response_time=ping(target,timeout=2)
ifresponse_timeisNone:
failures+=1
print(f'Ping{i+1}:Requesttimedout.')
writer.writerow({'Ping':i+1,'ResponseTime':'Requesttimedout'})
else:
response_times.append(response_time)
print(f'Ping{i+1}:{response_time}seconds')
writer.writerow({'Ping':i+1,'ResponseTime':response_time})

ifresponse_times:
avg_response_time=sum(response_times)/len(response_times)
max_response_time=max(response_times)
min_response_time=min(response_times)
packet_loss=(failures/num_tests)*100

withopen('ping_summary.txt','w')assummaryfile:
summaryfile.write(f'Averageresponsetime:{avg_response_time:.2f}seconds
')
summaryfile.write(f'Maximumresponsetime:{max_response_time:.2f}seconds
')
summaryfile.write(f'Minimumresponsetime:{min_response_time:.2f}seconds
')
summaryfile.write(f'Packetloss:{packet_loss:.2f}%
')

print(f'
Averageresponsetime:{avg_response_time:.2f}seconds')
print(f'Maximumresponsetime:{max_response_time:.2f}seconds')
print(f'Minimumresponsetime:{min_response_time:.2f}seconds')
print(f'Packetloss:{packet_loss:.2f}%')
else:
print('Allrequeststimedout.')

if__name__=='__main__':
main()

運行后響應：

額外生成了兩個文件：