CIDR网络地址、广播地址、网段区间计算说明与计算工具

2024-03-16 12:20

本文主要是介绍CIDR网络地址、广播地址、网段区间计算说明与计算工具,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 开始
  • 问题
    • 参考答案
  • 答案解析
  • 计算工具
  • 测试

开始

好久没有看计算网络,感觉已经完全返给老师了。

最近,有同事遇到个问题,网络一直不对,又开始重新看一下。

相信很多朋友长时间不看也忘了,所以,这里记录一下,并提供了一个工具类用来计算相关值。

希望帮助新学习的朋友学习、已经忘了的朋友重新回忆。

觉得自己理解到位的朋友,可以尝试一下下面的问题。

问题

我的IPv4地址是:172.17.1.6,子网掩码是:255.255.252.0

请问:

  1. 我和172.17.0.6在同一网段吗?172.17.2.6呢?172.17.3.6呢?172.17.4.6呢?
  2. 我所在网络的网络地址是多少?网络位数是多少?
  3. 我所在网络的广播地址是多少?
  4. 我所在网络的最小主机IP地址是多少?
  5. 我所在的网络最大主机IP地址是多少?

上面的问题你能回答几个?答对了几个?

参考答案

  1. 172.17.1.6和172.17.0.6、172.17.2.6、172.17.3.6是同一网段,和172.17.4.6不是同一网段
  2. 我所在网络的网络地址:10101100000100010000000000000000(172.17.0.0/22)
  3. 我所在网络的广播地址:10101100000100010000001111111111(172.17.3.255)
  4. 我所在网络的最小主机IP地址:10101100000100010000000000000001(172.17.0.1)
  5. 我所在的网络最大主机IP地址:10101100000100010000001111111110(172.17.3.254)

答案解析

首先算网络地址:
我的IP & 子网掩码就是我所在的网络地址:
我的地址:10101100000100010000000100000110(172.17.1.6)
子网掩码:11111111111111111111110000000000(255.255.252.0)
与有0为0:10101100000100010000000000000000(172.17.0.0)

网络位数,数子网掩码前面1的个数:22,因此网络号可以写成:172.17.0.0/22,很多网策支持这样配置。

广播地址是主机位全为1的地址,因此把网络地址中的主机位全换为1即可:
网络位数是22,所以主机位是10位:10101100000100010000001111111111(172.17.3.255)

最小的主机地址是网络地址+1:10101100000100010000000000000001(172.17.0.1)
最大的主机地址是广播地址-1:10101100000100010000001111111110(172.17.3.254)

有了最小的主机地址和最大的主机地址,现在再看第一个问题,是不是清晰了。

这其中最大的误区就是,一晃眼就认为172.17.1.6的网段是172.17.1.0
这是没有CIDR,在子网掩码为:255.255.255.0时才成立

计算工具

package vip.meet.network.ip;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import java.math.BigInteger;/*** CIDR* 网络中:* 全为0的是:网络地址(最小地址)* 全为1的是:广播地址(最大地址)* 最小可用地址=网络地址+1* 最大可用地址=广播地址-1* <p>* 私有地址:* A类地址范围:10.0.0-10.255.255.255* B类地址范围:172.16.0.0-172.31.255.555* C类地址范围:192.168.0.0-192.168.255.255*/
@Slf4j
public class IpCalculateHelper {/*** 根据主机IP和子网掩码计算网络地址 ip & mask* <p>* 198.1.33.205 :11000110000000010010000111001101* 255.255.252.0:11111111111111111111110000000000* &* 198.1.32.0/22:11000110000000010010000000000000** @param netIp 要计算的ip 198.1.33.205* @param mask  子网掩码 255.255.252.0* @return 网络地址 198.1.32.0*/public static String getIPV4CIDRNet(String netIp, String mask) {String ipv4CIDRBinary = getIPV4CIDRBinary(netIp, mask);return binaryIp2NetIp(ipv4CIDRBinary);}/*** 获取网络二进制地址** @param netIp 198.1.33.205* @param mask  55.255.252.0* @return 11000110000000010010000000000000*/public static String getIPV4CIDRBinary(String netIp, String mask) {BigInteger ipBin = new BigInteger(getIPBinary(netIp), 2);BigInteger maskBin = new BigInteger(getIPBinary(mask), 2);BigInteger result = ipBin.and(maskBin);String string = result.toString(2);return "0".repeat(32 - string.length()) + string;}/*** 二进制转ip转网络ip** @param binaryIp 二进制ip 11000110000000010010000000000000* @return ip 198.1.32.0*/public static String binaryIp2NetIp(String binaryIp) {int length = binaryIp.length();if (length > 32) {throw new RuntimeException("非法ip长度:" + binaryIp);}String pad = "0".repeat(32 - length) + binaryIp;return Integer.valueOf(pad.substring(0, 8), 2) + "." +Integer.valueOf(pad.substring(8, 16), 2) + "." +Integer.valueOf(pad.substring(16, 24), 2) + "." +Integer.valueOf(pad.substring(24), 2);}/*** 二进制ip转ip** @param netIp 198.1.32.0* @return binary ip 二进制ip 11000110000000010010000000000000*/public static String getIPBinary(String netIp) {String[] parts = netIp.split("\\.");if (parts.length != 4) {throw new RuntimeException("非法ipv4:" + netIp);}StringBuilder sb = new StringBuilder();for (String part : parts) {BigInteger integer = new BigInteger(part, 10);String partIp = integer.toString(2);sb.append("0".repeat(8 - partIp.length())).append(partIp);}return sb.toString();}/*** 根据子网掩码算网络位数** @param mask 子网掩码 255.255.252.0* @return 网络位数 22*/public static int getNetBitFromMask(String mask) {String binString = getIPBinary(mask);int count = 0;for (int i = 0; i < binString.length(); i++) {if (binString.charAt(i) != '1') {break;}count++;}return count;}/*** 获取二进制子网掩码** @param netBit 网络位数* @return 二进制子网掩码*/public static String getMaskBinaryFromNetBit(int netBit) {if (netBit < 1 || netBit >= 32) {throw new RuntimeException("非法网络位数:" + netBit);}return "1".repeat(netBit) + "0".repeat(32 - netBit);}/*** 获取子网掩码** @param netBit 网络位数* @return 子网掩码*/public static String getMaskFromNetBit(int netBit) {if (netBit < 1 || netBit >= 32) {throw new RuntimeException("非法网络位数:" + netBit);}String maskBinary = "1".repeat(netBit) + "0".repeat(32 - netBit);return binaryIp2NetIp(maskBinary);}/*** 获取广播地址** @param binaryCIDR cidr网络 11000110000000010010000000000000* @param netBit     网络位数 22* @return 广播地址 11000110000000010010001111111111*/public static String getBroadcast(String binaryCIDR, int netBit) {if (netBit < 1 || netBit >= 32) {throw new RuntimeException("非法网络位数:" + netBit);}return binaryCIDR.substring(0, netBit) + "1".repeat(32 - netBit);}/*** 计算最小主机地址** @param binaryCIDR CIDR网络地址 11000110000000010010000000000000* @return 最小主机地址 1100011000000001001000000000000*/public static String minHostIp(String binaryCIDR) {return binaryCIDR.substring(0, 31) + "1";}/*** 最大主机地址** @param binaryCIDR CIDR网络地址 11000110000000010010000000000000* @param netBit     网络位数 22* @return 最大主机地址 11000110000000010010001111111110*/public static String maxHostIp(String binaryCIDR, int netBit) {if (netBit < 1 || netBit >= 32) {throw new RuntimeException("非法网络位数:" + netBit);}return binaryCIDR.substring(0, netBit) + "1".repeat(31 - netBit) + "0";}public static void printNetInfo(String netIp, int netBit) {if (netBit < 1 || netBit >= 32) {throw new RuntimeException("非法网络位数:" + netBit);}String mask = getMaskFromNetBit(netBit);printNetInfo(netIp, netBit, mask);}public static void printNetInfo(String netIp, String mask) {int netBit = getNetBitFromMask(mask);printNetInfo(netIp, netBit, mask);}public static void printNetInfo(String netIp, Integer netBit, String mask) {if (netBit == null) {netBit = getNetBitFromMask(mask);}if (netBit < 1 || netBit >= 32) {throw new RuntimeException("非法网络位数:" + netBit);}String ipBinary = getIPBinary(netIp);System.out.printf("二进制IP:%s(%s)\n", ipBinary, netIp);String maskBinary = getIPBinary(mask);System.out.printf("  掩码IP:%s(%s)\n", maskBinary, mask);String ipv4CIDRBinary = getIPV4CIDRBinary(netIp, mask);System.out.printf("  网络IP:%s(%s/%d)\n", ipv4CIDRBinary,binaryIp2NetIp(ipv4CIDRBinary), netBit);String broadcast = getBroadcast(ipv4CIDRBinary, netBit);System.out.printf("  广播IP:%s(%s)\n", broadcast, binaryIp2NetIp(broadcast));String min = minHostIp(ipv4CIDRBinary);System.out.printf(" 最小HIP:%s(%s)\n", min, binaryIp2NetIp(min));String max = maxHostIp(ipv4CIDRBinary, netBit);System.out.printf(" 最大HIP:%s(%s)\n", max, binaryIp2NetIp(max));}
}

测试

 @Test
public void printNetInfo() {IpCalculateHelper.printNetInfo("10.2.2.7", 20);System.out.println("--------------");IpCalculateHelper.printNetInfo("172.17.1.6", "255.255.252.0");System.out.println("--------------");IpCalculateHelper.printNetInfo("192.168.3.3", 21);
}

计算结果

这篇关于CIDR网络地址、广播地址、网段区间计算说明与计算工具的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/815478

相关文章

Tomcat版本与Java版本的关系及说明

《Tomcat版本与Java版本的关系及说明》:本文主要介绍Tomcat版本与Java版本的关系及说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Tomcat版本与Java版本的关系Tomcat历史版本对应的Java版本Tomcat支持哪些版本的pythonJ

使用Java实现通用树形结构构建工具类

《使用Java实现通用树形结构构建工具类》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java实现通用树形结构构建工具类,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录完整代码一、设计思想与核心功能二、核心实现原理1. 数据结构准备阶段2. 循环依赖检测算法3. 树形结构构建4. 搜索子

利用Python开发Markdown表格结构转换为Excel工具

《利用Python开发Markdown表格结构转换为Excel工具》在数据管理和文档编写过程中,我们经常使用Markdown来记录表格数据,但它没有Excel使用方便,所以本文将使用Python编写一... 目录1.完整代码2. 项目概述3. 代码解析3.1 依赖库3.2 GUI 设计3.3 解析 Mark

Nginx指令add_header和proxy_set_header的区别及说明

《Nginx指令add_header和proxy_set_header的区别及说明》:本文主要介绍Nginx指令add_header和proxy_set_header的区别及说明,具有很好的参考价... 目录Nginx指令add_header和proxy_set_header区别如何理解反向代理?proxy

利用Go语言开发文件操作工具轻松处理所有文件

《利用Go语言开发文件操作工具轻松处理所有文件》在后端开发中,文件操作是一个非常常见但又容易出错的场景,本文小编要向大家介绍一个强大的Go语言文件操作工具库,它能帮你轻松处理各种文件操作场景... 目录为什么需要这个工具?核心功能详解1. 文件/目录存javascript在性检查2. 批量创建目录3. 文件

jvm调优常用命令行工具详解

《jvm调优常用命令行工具详解》:本文主要介绍jvm调优常用命令行工具的用法,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一 jinfo命令查看参数1.1 查看jvm参数二 jstack命令2.1 查看现场堆栈信息三 jstat 实时查看堆内存,gc情况3.1

MySQL使用binlog2sql工具实现在线恢复数据功能

《MySQL使用binlog2sql工具实现在线恢复数据功能》binlog2sql是大众点评开源的一款用于解析MySQLbinlog的工具,根据不同选项,可以得到原始SQL、回滚SQL等,下面我们就来... 目录背景目标步骤准备工作恢复数据结果验证结论背景生产数据库执行 SQL 脚本,一般会经过正规的审批

Linux系统中配置静态IP地址的详细步骤

《Linux系统中配置静态IP地址的详细步骤》本文详细介绍了在Linux系统中配置静态IP地址的五个步骤,包括打开终端、编辑网络配置文件、配置IP地址、保存并重启网络服务,这对于系统管理员和新手都极具... 目录步骤一:打开终端步骤二:编辑网络配置文件步骤三:配置静态IP地址步骤四:保存并关闭文件步骤五:重

基于Python开发批量提取Excel图片的小工具

《基于Python开发批量提取Excel图片的小工具》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python中的openpyxl库开发一个小工具,可以实现批量提取Excel图片,有需要的小伙伴可以参考一下... 目前有一个需求,就是批量读取当前目录下所有文件夹里的Excel文件,去获取出Excel文件中的图片,并

Linux配置IP地址的三种实现方式

《Linux配置IP地址的三种实现方式》:本文主要介绍Linux配置IP地址的三种实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录环境RedHat9第一种安装 直接配置网卡文件第二种方式 nmcli(Networkmanager command-line