在Java中,给定IP地址范围,返回覆盖范围的CIDR块的最小列表

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了在Java中,给定IP地址范围,返回覆盖范围的CIDR块的最小列表相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

我在将IP地址范围转换为CIDR块列表时遇到了一些逻辑问题。我相信这个网站做得对:http://ip2cidr.com/

我想传入一个起始IP地址和一个结束IP地址,并让java吐出所需的最小CIDR块列表,仅覆盖传入的范围,仅此而已。

例如,如果我传入1.1.1.111的起始地址和1.1.1.120的结束地址,我希望得到回报:1.1.1.111/32 1.1.1.112/29 1.1.1.120/32

(使用/ 32表示单个地址。)

答案

我的最后一个答案有一些错误,当IP地址的第一个八位字节太大时就会出现这些错误。这个更好用。几乎完全从这里升起:http://facedroid.blogspot.com/2010/06/ip-range-to-cidr.html

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class RangeToCidr {
    public static List<String> range2cidrlist( String startIp, String endIp ) {         
        long start = ipToLong(startIp);         
        long end = ipToLong(endIp);           

        ArrayList<String> pairs = new ArrayList<String>();         
        while ( end >= start ) {             
            byte maxsize = 32;             
            while ( maxsize > 0) {                 
                long mask = CIDR2MASK[ maxsize -1 ];                 
                long maskedBase = start & mask;                 

                if ( maskedBase != start ) {                     
                    break;                 
                }                 

                maxsize--;             
            }               
            double x = Math.log( end - start + 1) / Math.log( 2 );             
            byte maxdiff = (byte)( 32 - Math.floor( x ) );             
            if ( maxsize < maxdiff) {                 
                maxsize = maxdiff;             
            }             
            String ip = longToIP(start);             
            pairs.add( ip + "/" + maxsize);             
            start += Math.pow( 2, (32 - maxsize) );         
        }         
        return pairs;     
    }       

    public static final int[] CIDR2MASK = new int[] { 0x00000000, 0x80000000,             
        0xC0000000, 0xE0000000, 0xF0000000, 0xF8000000, 0xFC000000,             
        0xFE000000, 0xFF000000, 0xFF800000, 0xFFC00000, 0xFFE00000,             
        0xFFF00000, 0xFFF80000, 0xFFFC0000, 0xFFFE0000, 0xFFFF0000,             
        0xFFFF8000, 0xFFFFC000, 0xFFFFE000, 0xFFFFF000, 0xFFFFF800,             
        0xFFFFFC00, 0xFFFFFE00, 0xFFFFFF00, 0xFFFFFF80, 0xFFFFFFC0,             
        0xFFFFFFE0, 0xFFFFFFF0, 0xFFFFFFF8, 0xFFFFFFFC, 0xFFFFFFFE,             
        0xFFFFFFFF };       

    private static long ipToLong(String strIP) {         
        long[] ip = new long[4];         
        String[] ipSec = strIP.split("\.");         
        for (int k = 0; k < 4; k++) {             
            ip[k] = Long.valueOf(ipSec[k]);         
        }         

        return (ip[0] << 24) + (ip[1] << 16) + (ip[2] << 8) + ip[3];     
    }       

    private static String longToIP(long longIP) {         
        StringBuffer sb = new StringBuffer("");         
        sb.append(String.valueOf(longIP >>> 24));         
        sb.append(".");         
        sb.append(String.valueOf((longIP & 0x00FFFFFF) >>> 16));         
        sb.append(".");         
        sb.append(String.valueOf((longIP & 0x0000FFFF) >>> 8));         
        sb.append(".");         
        sb.append(String.valueOf(longIP & 0x000000FF));   

        return sb.toString();     
    } 
}
另一答案

你需要了解二进制数,仅此而已。

CIDR块只不过是一系列具有公共前缀和所有可能后缀的二进制数。假设下面的例子我们有8位IP地址,类/1,...到/8

在您的情况下(暂时忽略1.1.1),我们将您的数字写为二进制数:

 1101111   - 111
 1110000   - 112
 1110001   - 113
   ...
 1110110   - 118
 1110111   - 119
 1111000   - 120

您将看到所有数字都有一个共同的11前缀,但我们的列表不包含所有这些数字。所以我们必须把它分成两个列表 - 一个用110,一个用111。第一个只包含一个数字,所以我们制作一个/8块(111/8)。

另一个列表(从112到120)不包含111的所有数字(从那时起它将达到127),所以我们再次拆分 - 一个列表与1110,另一个列表与1111。第一个现在是完整的块1110????(或112/4),第二个只有一个地址,即11111000(或120/8)。

所以,现在只扩展到32位而不是8位,并在Java中实现,你已经准备好了。

在数学术语中,一个块总是从x * 2 ^ n变为(x + 1)* 2 ^ n - 1,然后我们使用32-n作为块大小后缀。所以你只需要找到两个幂的下一个倍数。

另一答案

我最终重新调整了一些我找到的php代码并调整了我的需求。以下是我最终的课程。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class RangeToCidr {
    private static final String IP_ADDRESS = "(\d{1,3})\.(\d{1,3})\.(\d{1,3})\.(\d{1,3})";
    private static final Pattern addressPattern = Pattern.compile(IP_ADDRESS);

    public static List<String> rangeToCidrList(String istart, String iend)  {       
        int start = toInteger(istart);
        int end = toInteger(iend);

        List<String> result = new ArrayList<String>();

        while (end >= start) {
            int maxsize = imaxblock( start, 32);
            double x = (Math.log(end - start + 1) / Math.log(2) ) ;
            int maxdiff = (int) (Math.floor(32 - Math.floor(x)));

            String ip = intToIP(start);
            if (maxsize < maxdiff) {
                maxsize = maxdiff;
            }
            result.add( ip + "/" + (int)maxsize );
            start += Math.pow(2, (32-maxsize));
        }
        return result;
    }

    private static int toInteger(String address) {
        Matcher matcher = addressPattern.matcher(address);
        if (matcher.matches()) {
            return matchAddress(matcher);
        }
        else
            throw new IllegalArgumentException("Could not parse [" + address + "]");
    }

    private static int matchAddress(Matcher matcher) {
        int addr = 0;
        for (int i = 1; i <= 4; ++i) { 
            int n = (rangeCheck(Integer.parseInt(matcher.group(i)), -1, 255));
            addr |= ((n & 0xff) << 8*(4-i));
        }
        return addr;
    }

    private static int rangeCheck(int value, int begin, int end) {
        if (value > begin && value <= end) // (begin,end]
            return value;

        throw new IllegalArgumentException("Value [" + value + "] not in range ("+begin+","+end+"]");
    }

    private static String intToIP(int val) {
        int octets[] = new int[4];
        for (int j = 3; j >= 0; --j)
            octets[j] |= ((val >>> 8*(3-j)) & (0xff));

        StringBuilder str = new StringBuilder();
        for (int i =0; i < octets.length; ++i){
            str.append(octets[i]);
            if (i != octets.length - 1) {
                str.append("."); 
            }
        }
        return str.toString();
    }

    private static long imask(int t)    {
        return (long)(Math.pow(2, 32) - Math.pow(2, 32-t) ) ;
    }

    private static int imaxblock(long ibase, int tbit)  {
        while (tbit > 0)    {
            long im = imask(tbit-1);
            long imand = ibase & im ;
            if (imand != ibase) {
                break;
            }
            tbit--;
        }
        return tbit;
    }
}

我在那里有一些辅助方法,为了这个问题的目的,混乱了。但是你可以得到一般的想法。

另一答案

以下CIDR块包含(不限于)地址范围1.1.1.111 - 1.1.1.120

/1 - /27

address   prefix   network    DirectedBroadcast 
1.1.1.111   /27    1.1.1.96   1.1.1.127
1.1.1.111   /26    1.1.1.64   1.1.1.127
1.1.1.111   /25    1.1.1.0    1.1.1.127
1.1.1.111   /24    1.1.1.0    1.1.1.255

等等

另一答案

open-source IPAddress Java library可以为你做这件事。免责声明:我是IPAddress库的项目经理。

这是一个示例方法:

static void toPrefixBlocks(String str1, String str2) {
    IPAddressString string1 = new IPAddressString(str1);
    IPAddressString string2 = new IPAddressString(str2);
    IPAddress one = string1.getAddress(), two = string2.getAddress();
    IPAddressSeqRange range = one.toSequentialRange(two);
    System.out.println("starting with range " + range);
    IPAddress blocks[] = range.spanW

以上是关于在Java中,给定IP地址范围,返回覆盖范围的CIDR块的最小列表的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Java - 打印给定范围内的随机 IP 地址

Java计算一个IP地址是不是在指定范围内

如果覆盖范围不是预期的,我怎样才能让Travis CI给我代码覆盖并停止构建

匹配给定 IP 范围/掩码的 IPv4 地址?

判断IP地址是否在指定范围内的方法

C# - 确定IP地址范围是否包含特定地址