Esta é uma questão sobre Python (a) ou ter vários IPs no servidor (b)?
Se (a), em seguida, sim, você só precisa vincular o soquete a um endereço IP específico que deseja usar. Por exemplo:
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind(YOUR_IP_ADDRESS)
s.connect((REMOTE_HOST, REMOTE_PORT))
Antecipando uma pergunta sobre o urlopen, veja meu comentário no StackOverflow
Se (b) você configurar IPs adicionais no /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0:X
/ onde X é uma ID de interface virtual, 0, 1, 2, etc) (assumindo que todos os IPs estejam nessa interface. Se eles não estiverem, provisioná-los em ifcfg-eth1, etc)
Quando a configuração estiver em vigor, reinicie sua rede: service network restart