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
文章标签 工具 广播 计算 说明 地址 区间 网段 网络地址 cidr

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

Python pyinstaller实现图形化打包工具

Python pyinstaller实现图形化打包工具

《Pythonpyinstaller实现图形化打包工具》：本文主要介绍一个使用PythonPYQT5制作的关于pyinstaller打包工具,代替传统的cmd黑窗口模式打包页面,实现更快捷方便的... 目录1.简介2.运行效果3.相关源码1.简介一个使用python PYQT5制作的关于pyinstall
阅读更多...
Redis分布式锁使用及说明

Redis分布式锁使用及说明

《Redis分布式锁使用及说明》本文总结了Redis和Zookeeper在高可用性和高一致性场景下的应用,并详细介绍了Redis的分布式锁实现方式,包括使用Lua脚本和续期机制,最后,提到了RedLo... 目录Redis分布式锁加锁方式怎么会解错锁？举个小案例吧解锁方式续期总结Redis分布式锁如果追求
阅读更多...
结构体和联合体的区别及说明

结构体和联合体的区别及说明

《结构体和联合体的区别及说明》文章主要介绍了C语言中的结构体和联合体,结构体是一种自定义的复合数据类型,可以包含多个成员,每个成员可以是不同的数据类型,联合体是一种特殊的数据结构,可以在内存中共享同一... 目录结构体和联合体的区别1. 结构体(Struct)2. 联合体(Union)3. 联合体与结构体的
阅读更多...
如何用Java结合经纬度位置计算目标点的日出日落时间详解

如何用Java结合经纬度位置计算目标点的日出日落时间详解

《如何用Java结合经纬度位置计算目标点的日出日落时间详解》这篇文章主详细讲解了如何基于目标点的经纬度计算日出日落时间,提供了在线API和Java库两种计算方法,并通过实际案例展示了其应用,需要的朋友... 目录前言一、应用示例1、天安门升旗时间2、湖南省日出日落信息二、Java日出日落计算1、在线API2
阅读更多...
使用Python制作一个PDF批量加密工具

使用Python制作一个PDF批量加密工具

《使用Python制作一个PDF批量加密工具》PDF批量加密‌是一种保护PDF文件安全性的方法,通过为多个PDF文件设置相同的密码,防止未经授权的用户访问这些文件,下面我们来看看如何使用Python制... 目录1.简介2.运行效果3.相关源码1.简介一个python写的PDF批量加密工具。PDF批量加密
阅读更多...
使用Java编写一个文件批量重命名工具

使用Java编写一个文件批量重命名工具

《使用Java编写一个文件批量重命名工具》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java编写一个文件批量重命名工具,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... 目录背景处理1. 文件夹检查与遍历2. 批量重命名3. 输出配置代码片段完整代码背景在开发移动应用时，UI设计通常会提供不
阅读更多...
关于SpringBoot的spring.factories文件详细说明

关于SpringBoot的spring.factories文件详细说明

《关于SpringBoot的spring.factories文件详细说明》spring.factories文件是SpringBoot自动配置机制的核心部分之一,它位于每个SpringBoot自动配置模... 目录前言一、基本结构二、常见的键EnableAutoConfigurationAutoConfigu
阅读更多...
Python按条件批量删除TXT文件行工具

Python按条件批量删除TXT文件行工具

《Python按条件批量删除TXT文件行工具》这篇文章主要为大家详细介绍了Python如何实现按条件批量删除TXT文件中行的工具,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1.简介2.运行效果3.相关源码1.简介一个由python编写android的可根据TXT文件按条件批
阅读更多...
详解Python中通用工具类与异常处理

详解Python中通用工具类与异常处理

《详解Python中通用工具类与异常处理》在Python开发中,编写可重用的工具类和通用的异常处理机制是提高代码质量和开发效率的关键,本文将介绍如何将特定的异常类改写为更通用的ValidationEx... 目录1. 通用异常类：ValidationException2. 通用工具类：Utils3. 示例文
阅读更多...
Zookeeper安装和配置说明

Zookeeper安装和配置说明

一、Zookeeper的搭建方式 Zookeeper安装方式有三种，单机模式和集群模式以及伪集群模式。 ■ 单机模式：Zookeeper只运行在一台服务器上，适合测试环境； ■ 伪集群模式：就是在一台物理机上运行多个Zookeeper 实例； ■ 集群模式：Zookeeper运行于一个集群上，适合生产环境，这个计算机集群被称为一个“集合体”（ensemble） Zookeeper通过复制来实现
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2