判断两个IP大小及是否在同一个网段中
功能点 判断某个IP地址是否合法判断两个IP地址是否在同一个网段中判断两个IP地址的大小关系知识准备IP协议子网掩码Java正则表达式
基本原理
IP地址范围0.0.0.0～255.255.255.255，包括了mask地址。
IP地址划分A类地址：1.0.0.1～126.255.255.254B类地址：128.0.0.1～191.255.255.254C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255D类地址：224.0.0.1～239.255.255.254E类地址：240.0.0.1～255.255.255.254判断两个IP地址是否是同一个网段中 要判断两个IP地址是不是在同一个网段，就将它们的IP地址分别与子网掩码做与运算，得到的结果一网络号，如果网络号相同，就在同一子网，否则，不在同一子网。 例：假定选择了子网掩码255.255.254.0，现在分别将上述两个IP地址分别与掩码做与运算，如下图所示：
211.95.165.24 11010011 01011111 10100101 00011000255.255.254.0 11111111 11111111 111111110 00000000与的结果是: 11010011 01011111 10100100 00000000可以看出,得到的结果(这个结果就是网络地址)都是一样的，因此可以判断这两个IP地址在同一个子网。211.95.164.78 11010011 01011111 10100100 01001110255.255.254.0 11111111 11111111 111111110 00000000与的结果是: 11010011 01011111 10100100 00000000
如果没有进行子网划分，A类网络的子网掩码为255.0.0.0，B类网络的子网掩码为255.255.0.0，C类网络的子网掩码为255.255.255.0，缺省情况子网掩码为255.255.255.0
实现 以Java语言实现，主要针对IPv4地址。 代码实现如下（包括注释）：
package org.slive.net;import java.net.UnknownHostException;import java.util.regex.Pattern;/*** <pre>* IP地址范围：* 0.0.0.0～255.255.255.255，包括了mask地址。** IP地址划分:* A类地址：1.0.0.1～126.255.255.254* B类地址：128.0.0.1～191.255.255.254* C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255* D类地址：224.0.0.1～239.255.255.254* E类地址：240.0.0.1～255.255.255.254** 如何判断两个IP地址是否是同一个网段中:* 要判断两个IP地址是不是在同一个网段，就将它们的IP地址分别与子网掩码做与运算，得到的结果一网络号，如果网络号相同，就在同一子网，否则，不在同一子网。* 例：假定选择了子网掩码255.255.254.0，现在分别将上述两个IP地址分别与掩码做与运算，如下图所示：* 211.95.165.24 11010011 01011111 10100101 00011000* 255.255.254.0 11111111 11111111 111111110 00000000* 与的结果是: 11010011 01011111 10100100 00000000** 211.95.164.78 11010011 01011111 10100100 01001110* 255.255.254.0 11111111 11111111 111111110 00000000* 与的结果是: 11010011 01011111 10100100 00000000* 可以看出,得到的结果(这个结果就是网络地址)都是一样的，因此可以判断这两个IP地址在同一个子网。** 如果没有进行子网划分，A类网络的子网掩码为255.0.0.0，B类网络的子网掩码为255.255.0.0，C类网络的子网掩码为255.255.255.0，缺省情况子网掩码为255.255.255.0** @author Slive*/public class IpV4Util{ // IpV4的正则表达式，用于判断IpV4地址是否合法 private static final String IPV4_REGEX = "((\\d|[1-9]\\d|1\\d{2}|2[0-4]\\d|25[0-5])(\\.(\\d|[1-9]\\d|1\\d{2}|2[0-4]\\d|25[0-5])){3})"; // 系统子网掩码，它与ip组成一个地址 private int mask; // 1代表A类，2代表B类，3代表C类；4代表其它类型 public final static int IP_A_TYPE = 1; public final static int IP_B_TYPE = 2; public final static int IP_C_TYPE = 3; public final static int IP_OTHER_TYPE = 4; // A类地址范围：1.0.0.1---126.255.255.254 private static int[] IpATypeRange; // B类地址范围：128.0.0.1---191.255.255.254 private static int[] IpBTypeRange; // C类地址范围：192.168.0.0～192.168.255.255 private static int[] IpCTypeRange; // A,B,C类地址的默认mask private static int DefaultIpAMask; private static int DefaultIpBMask; private static int DefaultIpCMask; // 初始化 static { IpATypeRange = new int[2]; IpATypeRange[0] = getIpV4Value("1.0.0.1"); IpATypeRange[1] = getIpV4Value("126.255.255.254"); IpBTypeRange = new int[2]; IpBTypeRange[0] = getIpV4Value("128.0.0.1"); IpBTypeRange[1] = getIpV4Value("191.255.255.254"); IpCTypeRange = new int[2]; IpCTypeRange[0] = getIpV4Value("192.168.0.0"); IpCTypeRange[1] = getIpV4Value("192.168.255.255"); DefaultIpAMask = getIpV4Value("255.0.0.0"); DefaultIpBMask = getIpV4Value("255.255.0.0"); DefaultIpCMask = getIpV4Value("255.255.255.0"); } /** * 默认255.255.255.0 */ public IpV4Util() { mask = getIpV4Value("255.255.255.0"); } /** * @param mask 任意的如"255.255.254.0"等格式，如果格式不合法，抛出UnknownError异常错误 */ public IpV4Util(String masks) { mask = getIpV4Value(masks); if(mask == 0) { throw new UnknownError(); } } public int getMask() { return mask; } /** * 比较两个ip地址是否在同一个网段中，如果两个都是合法地址，两个都是非法地址时，可以正常比较； * 如果有其一不是合法地址则返回false； * 注意此处的ip地址指的是如“192.168.1.1”地址，并不包括mask * @return */ public boolean checkSameSegment(String ip1,String ip2) { return checkSameSegment(ip1,ip2,mask); } /** * 比较两个ip地址是否在同一个网段中，如果两个都是合法地址，两个都是非法地址时，可以正常比较； * 如果有其一不是合法地址则返回false； * 注意此处的ip地址指的是如“192.168.1.1”地址 * @return */ public static boolean checkSameSegment(String ip1,String ip2, int mask) { // 判断IPV4是否合法 if(!ipV4Validate(ip1)) { return false; } if(!ipV4Validate(ip2)) { return false; } int ipValue1 = getIpV4Value(ip1); int ipValue2 = getIpV4Value(ip2); return (mask & ipValue1) == (mask & ipValue2); } /** * 比较两个ip地址是否在同一个网段中，如果两个都是合法地址，两个都是非法地址时，可以正常比较； * 如果有其一不是合法地址则返回false； * 注意此处的ip地址指的是如“192.168.1.1”地址 * @return */ public static boolean checkSameSegmentByDefault(String ip1,String ip2) { int mask = getDefaultMaskValue(ip1); // 获取默认的Mask return checkSameSegment(ip1,ip2,mask); } /** * 获取ip值与mask值与的结果 * @param ipV4 * @return 32bit值 */ public int getSegmentValue(String ipV4) { int ipValue = getIpV4Value(ipV4); return (mask & ipValue); } /** * 获取ip值与mask值与的结果 * @param ipV4 * @return 32bit值 */ public static int getSegmentValue(String ip, int mask) { int ipValue = getIpV4Value(ip); return (mask & ipValue); } /** * 判断ipV4或者mask地址是否合法，通过正则表达式方式进行判断 * @param ipv4 */ public static boolean ipV4Validate(String ipv4) { return ipv4Validate(ipv4,IPV4_REGEX); } private static boolean ipv4Validate(String addr,String regex) { if(addr == null) { return false; } else { return Pattern.matches(regex, addr.trim()); } } /** * 比较两个ip地址，如果两个都是合法地址，则1代表ip1大于ip2，-1代表ip1小于ip2,0代表相等； * 如果有其一不是合法地址，如ip2不是合法地址，则ip1大于ip2，返回1，反之返回-1；两个都是非法地址时，则返回0； * 注意此处的ip地址指的是如“192.168.1.1”地址，并不包括mask * @return */ public static int compareIpV4s(String ip1,String ip2) { int result = 0; int ipValue1 = getIpV4Value(ip1); // 获取ip1的32bit值 int ipValue2 = getIpV4Value(ip2); // 获取ip2的32bit值 if(ipValue1 > ipValue2) { result = -1; } else if(ipValue1 <= ipValue2) { result = 1; } return result; } /** * 检测ipV4 的类型，包括A类，B类，C类，其它（C,D和广播）类等 * @param ipV4 * @return 返回1代表A类，返回2代表B类，返回3代表C类；返回4代表D类 */ public static int checkIpV4Type(String ipV4) { int inValue = getIpV4Value(ipV4); if(inValue >= IpCTypeRange[0] && inValue <= IpCTypeRange[1]) { return IP_C_TYPE; } else if(inValue >= IpBTypeRange[0] && inValue <= IpBTypeRange[1]) { return IP_B_TYPE; } else if(inValue >= IpATypeRange[0] && inValue <= IpATypeRange[1]) { return IP_A_TYPE; } return IP_OTHER_TYPE; } /** * 获取默认mask值，如果IpV4是A类地址，则返回{@linkplain #DefaultIpAMask}， * 如果IpV4是B类地址，则返回{@linkplain #DefaultIpBMask}，以此类推 * @param anyIpV4 任何合法的IpV4 * @return mask 32bit值 */ public static int getDefaultMaskValue(String anyIpV4) { int checkIpType = checkIpV4Type(anyIpV4); int maskValue = 0; switch (checkIpType) { case IP_C_TYPE: maskValue = DefaultIpCMask; break; case IP_B_TYPE: maskValue = DefaultIpBMask; break; case IP_A_TYPE: maskValue = DefaultIpAMask; break; default: maskValue = DefaultIpCMask; } return maskValue; } /** * 获取默认mask地址，A类地址对应255.0.0.0，B类地址对应255.255.0.0， * C类及其它对应255.255.255.0 * @param anyIp * @return mask 字符串表示 */ public static String getDefaultMaskStr(String anyIp) { return trans2IpStr(getDefaultMaskValue(anyIp)); } /** * 将ip 32bit值转换为如“192.168.0.1”等格式的字符串 * @param ipValue 32bit值 * @return */ public static String trans2IpStr(int ipValue) { // 保证每一位地址都是正整数 return ((ipValue >> 24) & 0xff) + "." + ((ipValue >> 16) & 0xff) + "." + ((ipValue >> 8) & 0xff) + "." + (ipValue & 0xff); } /** * 将ip byte数组值转换为如“192.168.0.1”等格式的字符串 * @param ipBytes 32bit值 * @return */ public static String trans2IpV4Str(byte[] ipBytes) { // 保证每一位地址都是正整数 return (ipBytes[0] & 0xff) + "." + (ipBytes[1] & 0xff) + "." + (ipBytes[2] & 0xff) + "." + (ipBytes[3] & 0xff); } public static int getIpV4Value(String ipOrMask) { byte[] addr = getIpV4Bytes(ipOrMask); int address1 = addr[3] & 0xFF; address1 |= ((addr[2] << 8) & 0xFF00); address1 |= ((addr[1] << 16) & 0xFF0000); address1 |= ((addr[0] << 24) & 0xFF000000); return address1; } public static byte[] getIpV4Bytes(String ipOrMask) { try { String[] addrs = ipOrMask.split("\\."); int length = addrs.length; byte[] addr = new byte[length]; for (int index = 0; index < length; index++) { addr[index] = (byte) (Integer.parseInt(addrs[index]) & 0xff); } return addr; } catch (Exception e) { } return new byte[4]; }}应用
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException { // 判断ip两个地址的大小关系 String ip1 = "10.8.9.116"; String ip2 = "10.8.9.10"; System. out.println("ip1 大于 ip2? " + (compareIpV4s (ip1, ip2) > 0)); String ip3= "10.8.8.116"; String ip4 = "10.10.9.10"; System. out.println("ip3 大于 ip4？ " + (compareIpV4s (ip3, ip4) > 0)); // 判断ip两个地址是否是同一个网段 int mask1 = getIpV4Value( "255.255.255.0"); int mask2 = getIpV4Value( "255.255.0.0"); System. out.println("ip1和ip2在同一个网段中？ " + (checkSameSegment(ip1, ip2, mask1))); System. out.println("ip3和ip4在同一个网段中 ？" + (checkSameSegment(ip3, ip4, mask2))); // 判断ip5是否在ip1和ip2范围中 String ip5= "10.8.8.8"; // 假设ip1和ip2在同一个网段中，并且ip1为起始地址，ip2为结束地址，ip1<=1 // 比较ip1与ip5是否在同一个网段中 if(checkSameSegment(ip1, ip5, mask1)) { // 判断ip5是否在ip1和ip2范围中 if(((compareIpV4s(ip5, ip1)) >= 0) && (compareIpV4s(ip5, ip2) <= 0)) { System. out.println("ip5 在ip1-ip2范围内" ); } else if ((compareIpV4s(ip5, ip1)) < 0) { System. out.println("ip5 不在ip1-ip2范围内，因为ip5小于ip1" ); } else { System. out.println("ip5 不在ip1-ip2范围内，因为ip5大于ip2" ); } } else { System. out.println("ip5 不在ip1-ip2范围内，因为ip5不在ip1的网段中" ); } }总结了解正在表达式，并懂得编写判断IP地址是否合法的表达式了解判断IpV4地址是否在同一个网段的原理，并能够用Java语言实现
优化与扩展另一种判断IpV4地址合法性的方法(不通过正在表达式)判断IpV4是否是A类地址，或者B类地址，又或者是广播地址等多个IpV4地址是否在同一个网段中客户端，服务器端安全策略实现——限制特点的用户IP登录系统
- 1楼u011938611昨天 21:53
- 好东西。