IPv4/IPv6地址范围与网络地址/子网掩码的转换，点分十进制与数字掩码的转换

private static final int IPV4BYTES = 4; // IPv4字节数为4
private static final int BYTEBITS = 8; // 每个字节的比特位长度为8/* IPv4，计算一个地址范围所属最小"网络地址/子网掩码"例：1.1.0.1-1.1.3.10或者1.1.3.10-1.1.0.11.1.0.1: 00000001 00000001 00000001 000000011.1.3.10:00000001 00000001 00000011 00001010从左至右找到第一个不同所在位置，得到子网掩码为22将子网掩码后面的位数置为0，得到网络地址1.1.0.0返回1.1.0.0/22*/
public static String getNetworkAddressAndNumMask(String startAddress, String endAddress) {String networkAddress = "";int mask = 0;// 用.分隔起始地址和结束地址，并将String型数组转为int型数组String[] startStrArr = startAddress.split("\\.");int[] startNums = Arrays.asList(startStrArr).stream().mapToInt(Integer::parseInt).toArray();String[] endStrArr = endAddress.split("\\.");int[] endNums = Arrays.asList(endStrArr).stream().mapToInt(Integer::parseInt).toArray();// 计算子网掩码for (int i = 0; i < IPV4BYTES; i++) {int xorValue = startNums[i] ^ endNums[i]; // 异或操作if (xorValue > 0) {for (int j = 1; j <= BYTEBITS; j++) {if ((xorValue >>> j) == 0) { // 右移直至为0mask += (BYTEBITS - j); // 8减右移位数为网络位break;}}break;} else { // 如果异或值为0，则目前的8位为网络位mask += BYTEBITS;}}// 计算网络地址int[] networkNums = new int[IPV4BYTES];for (int i = 0; i < IPV4BYTES; i++) {if (mask / BYTEBITS > i) {networkNums[i] = startNums[i];} else if (mask / BYTEBITS == i) {networkNums[i] = startNums[i] & (255 << (BYTEBITS - mask % BYTEBITS));} else {networkNums[i] = 0;}}networkAddress = StringUtils.join(networkNums, ".");return networkAddress + "/" + mask;
}/* IPv4，计算一个地址范围所属最小"网络地址 点分十进制掩码"例：1.1.0.1-1.1.3.10返回1.1.0.0 255.255.252.0*/
public static String getNetworkAddressAndDottedDecimalMask(String startAddress, String endAddress) {String networkMask = getNetworkAddressAndNumMask(startAddress, endAddress);String networkAddress = networkMask.split("/")[0]; // 网络地址int numMask = Integer.parseInt(networkMask.split("/")[1]); // 子网掩码，数字String dottedDecimalMask = numMaskToDottedDecimalMask(numMask); // 子网掩码，点分十进制return networkAddress + " " + dottedDecimalMask;
}// IPv4，将子网掩码数字转为点分十进制
public static String numMaskToDottedDecimalMask(int numMask) {int[] networkNums = new int[IPV4BYTES];for (int i = 0; i < IPV4BYTES; i++) {if (numMask / BYTEBITS > i) {networkNums[i] = 255;} else if (numMask / BYTEBITS == i) {networkNums[i] = (255 << (BYTEBITS - numMask % BYTEBITS)) & 255;} else {networkNums[i] = 0;}}return StringUtils.join(networkNums, ".");
}// IPv4，将子网掩码点分十进制转为数字
public static int dottedDecimalMaskToNumMask(String dottedDecimalMask) {int numMask = 0;String[] maskStr = dottedDecimalMask.split("\\.");int[] maskInt = Arrays.asList(maskStr).stream().mapToInt(Integer::parseInt).toArray();for (int i = 0; i < IPV4BYTES && maskInt[i] > 0; i++) {for (int j = 1; j <= BYTEBITS; j++) {if ((maskInt[i] << j & 255) == 0) { // 左移，直至遇到0numMask += j;break;}}}return numMask;
}


/* IPv6，计算一个地址范围所属最小"网络地址/前缀长度"例：1a::0-1a::ffff将IPv6地址转为全写从左至右找到第一个不同位所在位置，得到前缀长度将前缀长度后面的位数置为0，得到网络地址*/
public static String getIPv6NetworkAddressAndPrefixLength(String startAddress, String endAddress) {String networkAddress = "";int prefixLen = 0;// 将起始结束地址转为IPv6全写格式// parseFullIPv6函数https://blog.csdn.net/yaocong1993/article/details/108727948startAddress = parseFullIPv6(startAddress);endAddress = parseFullIPv6(endAddress);// 用:分隔起始地址和结束地址，并将16进制String型数组转为10进制int型数组String[] startStrArr = startAddress.split(":");int[] startNums = new int[8];for (int i = 0; i < startStrArr.length; i++) {startNums[i] = Integer.parseInt(startStrArr[i], 16);}String[] endStrArr = endAddress.split(":");int[] endNums = new int[8];for (int i = 0; i < endStrArr.length; i++) {endNums[i] = Integer.parseInt(endStrArr[i], 16);}// 计算前缀长度for (int i = 0; i < 8; i++) {int xorValue = startNums[i] ^ endNums[i]; // 异或操作if (xorValue > 0) {for (int j = 1; j <= 16; j++) {if ((xorValue >>> j) == 0) { // 右移直至为0prefixLen += (16 - j); // 16减右移位数为网络位break;}}break;} else { // 如果异或值为0，则目前的16位为网络位prefixLen += 16;}}// 计算网络地址String[] networkStrArr = new String[8];for (int i = 0; i < 8; i++) {if (prefixLen / 16 > i) {networkStrArr[i] = startStrArr[i];} else if (prefixLen / 16 == i) {networkStrArr[i] = Integer.toHexString(startNums[i] & (65535 << (16 - prefixLen % 16)));} else {networkStrArr[i] = "0";}}networkAddress = StringUtils.join(networkStrArr, ":");return networkAddress + "/" + prefixLen;
}

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