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一、前言

在現代網絡編程中，獲取本機的網絡接口信息和 IP 配置是非常常見的需求。
例如：

• 開發一個需要選擇合適網卡的 網絡服務；
• 在多網卡環境下實現 流量路由與控制；
• 在系統診斷工具中展示 IP/MAC 地址、子網掩碼、默認網關；
• 編寫跨平臺工具時需要兼容 Linux、Windows、macOS 的網絡接口管理。

在 Python 標準庫中，雖然 socket 模塊提供了部分網絡功能，但缺乏直接、簡潔的方法來獲取 所有網卡與其詳細信息。
此時，netifaces 庫便成為一個非常實用的工具。

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二、netifaces 簡介

1. 什么是 netifaces？

netifaces 是一個跨平臺的 Python 庫，用于枚舉網絡接口、獲取其地址（IPv4、IPv6、MAC）、子網掩碼、廣播地址以及默認網關信息。

它的特點是：

• 輕量級：安裝簡單，無需依賴復雜的第三方庫。
• 跨平臺支持：兼容 Linux、Windows、macOS 等。
• 功能專一：專注于 網卡與 IP 信息獲取，不提供網絡通信功能。
• 與 socket 模塊互補：socket 偏重通信，netifaces 偏重信息獲取。

2. 適用場景

• 系統監控工具：展示網絡接口信息。
• 自動化運維腳本：檢測并選擇可用 IP 地址。
• 分布式系統：在多網卡機器上自動綁定合適的網卡。
• 網絡診斷：輔助排查網絡配置問題。

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三、安裝與快速體驗

1. 安裝

pip install netifaces

驗證安裝：

import netifaces
print(netifaces.interfaces())

2. 示例：獲取所有網絡接口

import netifacesinterfaces = netifaces.interfaces()
print("本機網絡接口列表:")
for iface in interfaces:print(iface)

在 Linux 機器上可能輸出：

本機網絡接口列表:
lo
eth0
wlan0
docker0

在 Windows 上可能輸出：

本機網絡接口列表:
{12345678-ABCD-90EF-1234-567890ABCDEF}
{11223344-5566-7788-99AA-BBCCDDEEFF00}

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四、netifaces 核心 API

1. netifaces.interfaces()

返回本機所有網絡接口名稱。

2. netifaces.ifaddresses(interface)

返回指定接口的地址信息。

示例：

import netifacesinfo = netifaces.ifaddresses("eth0")
print(info)

輸出示例（Linux）：

{17: [{'addr': '00:1a:2b:3c:4d:5e'}],  # 鏈路層 (MAC)2: [{'addr': '192.168.1.100', 'netmask': '255.255.255.0', 'broadcast': '192.168.1.255'}], # IPv410: [{'addr': 'fe80::1a2b:3c4d:5e6f%eth0'}] # IPv6
}

3. netifaces.gateways()

獲取默認網關和所有接口的路由信息。

示例：

import netifacesgws = netifaces.gateways()
print(gws)

輸出示例：

{'default': {2: ('192.168.1.1', 'eth0')}, 2: [('192.168.1.1', 'eth0', True)],10: [('fe80::1', 'eth0', True)]
}

其中：

• 2 表示 IPv4
• 10 表示 IPv6

4. 地址族常量

• netifaces.AF_INET：IPv4
• netifaces.AF_INET6：IPv6
• netifaces.AF_LINK：MAC 地址

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五、實戰案例

1. 獲取本機 IPv4 地址

import netifacesdef get_ipv4_address(interface):try:info = netifaces.ifaddresses(interface)return info[netifaces.AF_INET][0]['addr']except KeyError:return Nonefor iface in netifaces.interfaces():ip = get_ipv4_address(iface)if ip:print(f"{iface}: {ip}")

2. 獲取默認網關

import netifacesgws = netifaces.gateways()
default_gateway = gws['default'][netifaces.AF_INET][0]
print("默認網關:", default_gateway)

3. 判斷某接口是否有網絡

import socketdef check_internet(ip="8.8.8.8", port=53, timeout=3):try:socket.setdefaulttimeout(timeout)socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM).connect((ip, port))return Trueexcept Exception:return Falseprint("網絡是否可用:", check_internet())

4. 多網卡路由選擇

在有 eth0 和 wlan0 的機器上，自動選擇有公網 IP 的接口作為通信接口。

5. 網絡診斷工具

輸出類似 ifconfig 或 ip addr 的結果。

import netifacesfor iface in netifaces.interfaces():print(f"接口: {iface}")addrs = netifaces.ifaddresses(iface)if netifaces.AF_INET in addrs:for link in addrs[netifaces.AF_INET]:print("  IPv4:", link['addr'])if netifaces.AF_INET6 in addrs:for link in addrs[netifaces.AF_INET6]:print("  IPv6:", link['addr'])if netifaces.AF_LINK in addrs:for link in addrs[netifaces.AF_LINK]:print("  MAC:", link['addr'])

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六、跨平臺注意事項

1. Linux

   • 接口名為 eth0, wlan0, lo 等。
   • ifconfig 和 ip addr 結果與 netifaces 一致。

2. Windows

   • 接口名為 GUID（長字符串），需額外處理。
   • 可以使用 socket.gethostbyname(socket.gethostname()) 輔助獲取本機 IP。

3. macOS

   • 接口名為 en0, en1 等。

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七、與其他庫對比

功能	netifaces	psutil	socket
獲取網卡列表	?	?	?
獲取 IPv4 / IPv6	?	?	部分
獲取 MAC 地址	?	?	?
獲取默認網關	?	?	?
跨平臺支持	?	?	?
系統資源監控	?	?	?

結論：

• 如果只需要網絡接口信息，推薦 netifaces。
• 如果需要更多系統信息（CPU、內存、網絡流量），推薦 psutil。
• 如果只是做網絡通信，使用 socket 即可。

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八、進階應用

1. 自動綁定公網 IP

在分布式服務中，程序需要自動選擇公網 IP 進行注冊。

def get_public_ip():for iface in netifaces.interfaces():addrs = netifaces.ifaddresses(iface).get(netifaces.AF_INET, [])for addr in addrs:ip = addr['addr']if not ip.startswith("192.168.") and not ip.startswith("10."):return ip

2. 容器與虛擬機場景

在 Docker、VMware、KVM 等虛擬化環境中，機器可能有多個虛擬網卡。
netifaces 可以幫助我們區分 宿主機 IP 與 容器/虛擬機 IP。

3. 與 ZeroMQ 結合

在使用 pyzmq 進行分布式通信時，可以用 netifaces 自動選擇合適的網卡綁定。

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九、性能與限制

1. 性能

• 純 C 擴展實現，性能開銷小。
• 僅用于查詢信息，不進行數據傳輸。

2. 限制

• 只讀操作：不能修改網卡配置。
• 接口名處理：在 Windows 上需轉換 GUID。
• 功能專一：只適合獲取接口與 IP 信息，不支持實時流量統計。

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十、總結

netifaces 是一個小而美的 Python 庫，功能專注于 跨平臺獲取網絡接口信息。
通過它，我們可以：

• 獲取所有網卡、IP、MAC 地址；
• 查詢默認網關；
• 構建跨平臺的網絡診斷工具；
• 在多網卡環境中自動選擇合適的 IP 綁定。

與 psutil 相比，netifaces 更輕量、更專注；與 socket 相比，它提供了更高層次的接口抽象。

如果你正在開發 分布式系統、運維工具、網絡診斷應用，netifaces 無疑是一個非常值得掌握的工具。

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