一步步教你用 Python 构建一个网络扫描工具，快速识别网络中的设备

2025-10-12

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：

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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)1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.

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：

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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 []1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.

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:

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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()1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.

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：

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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 None1.2.3.4.5.6.

5. 扫描完成

当扫描完成后，我们停止进度条，并显示完成信息：

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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！")1.2.3.4.5.6.