查询IP地址的ISP

给定一个IP地址，如何查询其所属的ISP，如：中国移动(ChinaMobile)，中国电信(ChinaTelecom)，中国铁通(ChinaTietong)？

现在网上有ISP的IP地址区段可供下载，比如中国移动的IP地址段

103.20.112.0/22

103.21.176.0/22

111.0.0.0/10

112.0.0.0/10

117.128.0.0/10

120.192.0.0/10

183.192.0.0/10

211.103.0.0/17

211.136.0.0/14

211.140.0.0/15

211.142.0.0/17

211.142.128.0/17

211.143.0.0/16

218.200.0.0/14

218.204.0.0/15

218.206.0.0/15

221.130.0.0/15

221.176.0.0/13

223.112.0.0/14

223.116.0.0/15

223.120.0.0/13

223.64.0.0/11

223.96.0.0/12

36.128.0.0/10

39.128.0.0/10

上述网络地址是CIDR记法：IP地址/网络id位数，其中IP地址分为两部分

网络id

主机id

比如，192.168.23.35/21，其子网掩码为11111111 11111111 11111000 00000000即255.255.248.0，网络ID：192.168.00010111

ip地址103.20.112.168，发现与103.20.112.0/22前22位相匹配，则此IP地址属于中国移动

Trie树实现查询

Trie树使用公共前缀，降低查询时间，减小了存储空间。为了构建Trie树，将IP地址二进制化，这样Trie树变成了一棵二叉树，左孩子节点为0，右孩子节点为1。叶子节点存储IP地址所对应的ISP。

Trie树的Java实现

/*

* Trie树，用于存储、检索ip地址

* 叶子节点标记为ip地址对应的ISP

*/

public class TrieTree{

private Node root = null; //根节点

/*二叉树的节点*/

private static class Node{

String element; //非叶子节点为空 叶子节点标记为ISP

Node[] children; //左孩子节点为0 右孩子节点为1

public Node() {

element = "";

children = new Node[2];

for (int i = 0; i < children.length; i++) {

children[i] = null;

}

}

}

public TrieTree() {

root = new Node();

}

/*插入ip地址*/

public void insert(Node root, String ipAddress, String isp) {

if(ipAddress.length() > 32) {

System.out.println("ip地址处理错误");

} else {

Node crawl = root;

for(int i=0; i

int index = (int) ipAddress.charAt(i) - ‘0‘;

if(crawl.children[index] == null) {

crawl.children[index] = new Node();

}

crawl = crawl.children[index];

}

crawl.element = isp;

}

}

public void insert(String ipAddress, String isp) {

insert(root, ipAddress, isp);

}

/*

* 检索ip地址，返回其所对应的ISP

* 若不在Trie树中，则返回null

* */

public String search(String binaryIP) {

Node crawl = root;

for(int i = 0; crawl.element.length() == 0; i++) {

int index = (int) binaryIP.charAt(i) - ‘0‘;

if(crawl.children[index] == null) {

return null;

}

crawl = crawl.children[index];

}

return crawl.element;

}

}

IP地址格式化

下面的class给出两个方法，实现

将IP地址转变成二进制

从CIDR记法的IP地址中得到网络ID部分

/*

* IP地址CIDR记法：network.host/size

* 比如：103.20.112.0/22

* 功能：将IP地址转换成其network地址

*/

public class IPFormat{

/*将ip地址转换成32位的二进制*/

public static String toBinaryNumber(String ipAddress) {

String[] octetArray = ipAddress.split("\\.");

String binaryNumber = "";

for(String str: octetArray) {

int octet = Integer.parseInt(str, 10);

String binaryOctet = Integer.toBinaryString(octet);

int bolength = binaryOctet.length();

if(bolength < 8) {

for (int i = 0; i < 8 - bolength; i++) {

binaryOctet = ‘0‘ + binaryOctet; //补前导0

}

}

binaryNumber += (binaryOctet);

}

return binaryNumber;

}

/*获取network地址部分*/

public static String getNetworkAddress(String cidrAddress) {

String[] cidrArray = cidrAddress.split("/");

String binaryNumber = toBinaryNumber(cidrArray[0]);

int size = Integer.parseInt(cidrArray[1]);

return binaryNumber.substring(0, size);

}

/*main方法用于测试*/

public static void main(String[] args) {

String ip = "103.20.112.0/20";

String bn = getNetworkAddress(ip);

System.out.println(bn);

}

}