判断两个CIDR是否有IP冲突

Posted 2022-09-22

1.校验网段是否合法

1.1函数

import (
    "fmt"
    "net"
)
func IsNetWorkOk(network string ) bool
    _, _, err := net.ParseCIDR(network)
    if err != nil 
        return false
    
    return true

1.2分析

第一步就是先split变成ip跟子网掩码

主要原理就是变成二进制以后再进行判断

ipv4跟ipv6都可以校验，如果只想校验ipv4可以调用parseIPv4方法

1.3主函数运行测试

func main() 
    ip := "100.4.11.3/24"
    result := IsNetWorkOk(ip)
    fmt.Println(result)

2.校验ip是否合法

2.1函数

func IsIpOk(ip string ) bool
    address := net.ParseIP(ip)
    if address == nil 
        return false
    
    return true

2.2分析

点分十进制换成2进制，判断是否合法

2.3主函数运行测试

func main() 
    ip := "100.4.11.34"
    result := IsIpOk(ip)
    fmt.Println(result)

3.判断两个网段，一个是否是另一个的子网

3.1函数

func ContainsCIDR(a, b *net.IPNet) bool 
    ones1, _ := a.Mask.Size()
    ones2, _ := b.Mask.Size()
    return ones1 <= ones2 && a.Contains(b.IP)


//最好提前做好网段是否合法校验
func ContainsCIDRString(a,b string)(bool,error)
    _, net1, err := net.ParseCIDR(a)
    if err != nil 
        return false,err
    
    _, net2, err := net.ParseCIDR(b)
    if err != nil 
        return false,err
    
    result := ContainsCIDR(net1,net2)
    return result,err

3.2分析

调用了ip包含的方法

3.3运行测试

func main() 
    net1 := "100.64.0.0/16"
    net2 := "100.64.0.0/20"
    _, a, err := net.ParseCIDR(net1)
    _, b, err := net.ParseCIDR(net2)
    if err != nil 
        return
    
    result := ContainsCIDR(a,b)
    fmt.Println(result)

4.判断两个网段是否冲突

4.1函数

package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
    "strings"
)

func main() 
    s1:="192.168.0.0/24"
    s2:="192.168.15.0/20"
    b:=IsCIDROverlay(s1,s2)
    fmt.Println(b)

//判断CIDR是否相交
//true代表相交
func IsCIDROverlay(s1, s2 string) bool 
    minIp1, maxIp1 := getCidrIpRange(s1)
    minIp2, maxIp2 := getCidrIpRange(s2)
    if compareIp(maxIp1, minIp2) == -1 ||
        compareIp(minIp1, maxIp2) == 1 
        return false
    
    return true


//返回1代表大于s1>s2,
//返回-1代表大于s1<s2,
//返回0代表大于s1=s2,
func compareIp(s1, s2 string) int 
    ip1 := strings.Split(s1, ".")
    ip2 := strings.Split(s2, ".")
    for i := 0; i < 4; i++ 
        ipInt1, _ := strconv.Atoi(ip1[i])
        ipInt2, _ := strconv.Atoi(ip2[i])
        if ipInt1 < ipInt2 
            return -1
         else if ipInt1 > ipInt2 
            return 1
        
    
    return 0


func getCidrIpRange(cidr string) (string, string) 
    ip := strings.Split(cidr, "/")[0]
    ipSegs := strings.Split(ip, ".")
    maskLen, _ := strconv.Atoi(strings.Split(cidr, "/")[1])
    seg1MinIp, seg1MaxIp := getIpSeg1Range(ipSegs, maskLen)
    seg2MinIp, seg2MaxIp := getIpSeg2Range(ipSegs, maskLen)
    seg3MinIp, seg3MaxIp := getIpSeg3Range(ipSegs, maskLen)
    seg4MinIp, seg4MaxIp := getIpSeg4Range(ipSegs, maskLen)
    return strconv.Itoa(seg1MinIp) + "." + strconv.Itoa(seg2MinIp)+ "." + strconv.Itoa(seg3MinIp) + "." + strconv.Itoa(seg4MinIp),
        strconv.Itoa(seg1MaxIp) + "." + strconv.Itoa(seg2MaxIp)+ "." + strconv.Itoa(seg3MaxIp) + "." + strconv.Itoa(seg4MaxIp)


//计算得到CIDR地址范围内可拥有的主机数量
func getCidrHostNum(maskLen int) uint 
    cidrIpNum := uint(0)
    var i uint = uint(32 - maskLen - 1)
    for ; i >= 1; i-- 
        cidrIpNum += 1 << i
    
    return cidrIpNum


//获取Cidr的掩码
func getCidrIpMask(maskLen int) string 
    // ^uint32(0)二进制为32个比特1，通过向左位移，得到CIDR掩码的二进制
    cidrMask := ^uint32(0) << uint(32-maskLen)
    fmt.Println(fmt.Sprintf("%b \\n", cidrMask))
    //计算CIDR掩码的四个片段，将想要得到的片段移动到内存最低8位后，将其强转为8位整型，从而得到
    cidrMaskSeg1 := uint8(cidrMask >> 24)
    cidrMaskSeg2 := uint8(cidrMask >> 16)
    cidrMaskSeg3 := uint8(cidrMask >> 8)
    cidrMaskSeg4 := uint8(cidrMask & uint32(255))

    return fmt.Sprint(cidrMaskSeg1) + "." + fmt.Sprint(cidrMaskSeg2) + "." + fmt.Sprint(cidrMaskSeg3) + "." + fmt.Sprint(cidrMaskSeg4)




func getIpSeg1Range(ipSegs []string, maskLen int) (int, int) 
    if maskLen > 8 
        segIp, _ := strconv.Atoi(ipSegs[0])
        return segIp, segIp
    
    ipSeg, _ := strconv.Atoi(ipSegs[0])
    return getIpSegRange(uint8(ipSeg), uint8(8-maskLen))


func getIpSeg2Range(ipSegs []string, maskLen int) (int, int) 
    if maskLen > 16 
        segIp, _ := strconv.Atoi(ipSegs[1])
        return segIp, segIp
    
    ipSeg, _ := strconv.Atoi(ipSegs[1])
    return getIpSegRange(uint8(ipSeg), uint8(16-maskLen))



//得到第三段IP的区间（第一片段.第二片段.第三片段.第四片段）
func getIpSeg3Range(ipSegs []string, maskLen int) (int, int) 
    if maskLen > 24 
        segIp, _ := strconv.Atoi(ipSegs[2])
        return segIp, segIp
    
    ipSeg, _ := strconv.Atoi(ipSegs[2])
    return getIpSegRange(uint8(ipSeg), uint8(24-maskLen))


//得到第四段IP的区间（第一片段.第二片段.第三片段.第四片段）
func getIpSeg4Range(ipSegs []string, maskLen int) (int, int) 
    ipSeg, _ := strconv.Atoi(ipSegs[3])
    segMinIp, segMaxIp := getIpSegRange(uint8(ipSeg), uint8(32-maskLen))
    return segMinIp + 1, segMaxIp

//根据用户输入的基础IP地址和CIDR掩码计算一个IP片段的区间
//或是加法 ^是异或
func getIpSegRange(userSegIp, offset uint8) (int, int) 
    var ipSegMax uint8 = 255
    netSegIp := ipSegMax << offset
    segMinIp := netSegIp & userSegIp
    segMaxIp := segMinIp | ^(ipSegMax << offset)
    return int(segMinIp), int(segMaxIp)

4.2分析

A网段最小值大于B网段最大值，或者A网段最大值小于B网段最小值代表两个网段没有重叠部分

4.3运行测试

​​在线网络地址计算器​​

func main() 
    s1:="192.168.14.0/20"
    s2:="192.168.15.0/20"
    b:=IsCIDROverlay(s1,s2)
    fmt.Println(b)