udp取得IP地址

问题需求和分析

最近遇到个小需求：有一台嵌入式设备带网卡（moxa NE-4110S），和PC用网线直连，现想要知道设备的IP地址，其实moxa官方提供了相关的应用程序扫描IP地址。但我在想有没有简单的方法，直接取得设备IP，不需要在图形界面上操作。环境中PC端网卡一般为静态地址，但和设备端很可能在不同网段，简单的循环ping和arp -a肯定不行了。想不如就用python 写一个小程序 当练手了。一开始不知道怎么下手，先看看moxa的程序是怎么做的，它扫描的时候用wireshark抓个包，原来是udp广播，顺手也补习了udp和socket的一点知识。

wireshark抓包图

从图中可以看出，第一次udp广播的数据是固定的，设备端收到后都会回复，回复ip就已经知道了。我猜moxa网卡固件上电就开了udp服务端口，那我就模仿它的应用程序端给它发udp包就行了。首先要得到本机的地址，我调用的windows命令加一点正则表达式，再就是socket 发udp广播，取回数据。由于是设备直连，发一个udp包就够用了。暂没多考虑其它异常情况。

python代码

下面是主要代码：

import os
import re
from socket import *
HOST = '<broadcast>'  #'255.255.255.255'
PORT = 4800           #服务端的监听端口
ADDR = (HOST,PORT) 
LOCALPORT = 13316 #本机端口
BUFSIZE = 1024
DATA = b"\x01\x00\x00\x08\x00\x00\x00\x00"     #要发送的字节流数据，原设备程序search时由wireshark抓取

pattern = r"描述.*(controller|控制器).*"    #为了正确找到网卡，这个正则可能要调整
rx = re.compile(pattern,re.IGNORECASE)

def getLocalIP():
    allinfo = os.popen("ipconfig -all").readlines()
    for line in allinfo:
        #匹配到行 返回行号
       if rx.search(line):
           n = allinfo.index(line)
           break
    netinfo = allinfo[n:n+6]      #切分包含ip的子序列
    for line in netinfo:
        if "IPv4" in line:
            ip = line.split(':')[1].split('(')[0].strip()        #用split()拆分，strip()去空格。
            return ip
        else:
            print("未插网线或未打开设备！")

def getDeviceIP():
    udpsocket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
    udpsocket.bind((getLocalIP(),LOCALPORT))             #绑到本机端口
    udpsocket.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,1)      #SO_BROADCAST  开启广播
    udpsocket.sendto(DATA,ADDR)                          # 发送数据
    recvdata,addr = udpsocket.recvfrom(BUFSIZE)   
    udpsocket.close()
    deviceIP = addr[0]
    return deviceIP

if __name__ == '__main__':
    print(getDeviceIP())