从给定的IP地址和子网掩码中获取所有IP地址。

Question

在Java中，我需要获取给定IP网络包含的所有IP地址列表。

例如，让网络为：192.168.5.0/24，那么输出将是（192.168.5.0 ... 192.168.5.255）。

我能想到以下方法，但它看起来很混乱，是否有更优雅的方法？在InetAddress类中没有相应的函数。

1. Get Network Ip from the input Ip and subnet mask.

   mask = (long)(0xffffffff) << (32-subnetMask);
   Long netIp = getLongfromIp(Inputip)& mask;
   

函数“getLongfromIp”包含代码- 如何在Java中将字符串（IP数字）转换为整数

2. 通过子网掩码获取主机数量

   maxRange = (long)0x1<<(32-subnetMask);

3. 通过将i添加到netIp：for i in (0 .. maxRange)，获取所有希望的地址

4. 将上一步中的IP转换为八进制字符串。

注：我确定IP地址仅为IPv4。

- Mangat Rai Modi

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什么问题？ - erickson

我已经重新表述了我的问题！我的问题是如何获取特定网络中的所有IP地址，例如（192.168.5.0/24），然后输出将为（192.168.5.0 ... 192.168.5.255）。我已经分享了我正在使用的方法，但它很糟糕。我正在寻找更加优雅的解决方案！ - Mangat Rai Modi

你会包括子网和广播地址吗？还是只有常规主机地址？你的解决方案中哪些地方让你感到不够优雅？ - erickson

是的，我需要它们两个。我不喜欢将八位字符串转换为长整型，然后再反过来。我有一种感觉，可以在不进行转换的情况下完成相同的操作。 - Mangat Rai Modi

InetAddress API使用字节数组。使用字节数组中的计数器进行迭代，而不是整数类型，会非常混乱、容易出错，并且速度慢得多。相比之下，使用ByteBuffer进行转换更快捷、简洁。 - erickson

Answer 1

回答我的问题，解决方案是使用Apache commons.net库。

import org.apache.commons.net.util.*;

SubnetUtils utils = new SubnetUtils("192.168.1.0/24");
String[] allIps = utils.getInfo().getAllAddresses();
//appIps will contain all the ip address in the subnet

阅读更多：SubnetUtils.SubnetInfo 类

- Mangat Rai Modi

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可以运行。如果他们实现了一个地址迭代器而不是试图把它们全部（可能有数百万个地址）放入数组中，那将会更好。如果他们实现了Spliterator，操作地址的并行化就会变得容易。 - erickson

是的，它很脏。但考虑到它支持IPV4，它仍然可以管理。 - Mangat Rai Modi

但它没有获取初始和最终地址。 - Labeo

你是指网络地址和广播地址吗？除非你打算使用广播消息，否则这些地址并没有什么有用的作用。 - RedShift

如果您需要包括第一个和最后一个IP地址，请确保将inclusiveHostCount设置为true。 - sedrakpc

Answer 2

IPAddress Java库以多态方式支持IPv4和IPv6子网。免责声明：我是项目经理。

以下是示例代码，可透明地列出IPv4或Ipv6子网的地址。子网可能非常大，特别是在IPv6中，尝试迭代整个子网是不明智的，因此iterateEdges的代码显示了如何仅迭代子网中的起始和结束地址。

show("192.168.10.0/24");
show("2001:db8:abcd:0012::/64");

static void show(String subnet) throws AddressStringException {
    IPAddressString addrString = new IPAddressString(subnet);
    IPAddress addr = addrString.toAddress();
    show(addr);
}

static void show(IPAddress subnet) {
    Integer prefixLength = subnet.getNetworkPrefixLength();
    if(prefixLength == null) {
        prefixLength = subnet.getBitCount();
    }
    IPAddress mask = subnet.getNetwork().getNetworkMask(prefixLength, false);
    BigInteger count = subnet.getCount();
    System.out.println("Subnet of size " + count + " with prefix length " + prefixLength + " and mask " + mask);
    System.out.println("Subnet ranges from " + subnet.getLower() + " to " + subnet.getUpper());
    int edgeCount = 3;
    if(count.compareTo(BigInteger.valueOf(256)) <= 0) {
        iterateAll(subnet, edgeCount);
    } else {
        iterateEdges(subnet, edgeCount);
    }
}

迭代整个子网，使用时请小心：

static void iterateAll(IPAddress subnet, int edgeCount) {
    BigInteger count = subnet.getCount();
    BigInteger bigEdge = BigInteger.valueOf(edgeCount), currentCount = count;
    int i = 0;
    for(IPAddress addr: subnet.getIterable()) {
        currentCount = currentCount.subtract(BigInteger.ONE);
        if(i < edgeCount) {
            System.out.println(++i + ": " + addr);
        } else if(currentCount.compareTo(bigEdge) < 0) {
            System.out.println(count.subtract(currentCount) + ": " + addr);
        } else if(i == edgeCount) {
            System.out.println("...skipping...");
            i++;
        }
    }
}

迭代子网边缘：

static void iterateEdges(IPAddress subnet, int edgeCount) {
    for(int increment = 0; increment < edgeCount; increment++) {
        System.out.println((increment + 1) + ": " + subnet.getLower().increment(increment));
    }
    System.out.println("...skipping...");
    BigInteger count = subnet.getCount();
    for(int decrement = 1 - edgeCount; decrement <= 0; decrement++) {
        System.out.println(count.add(BigInteger.valueOf(decrement)) + ": " + subnet.getUpper().increment(decrement));
    }
}

这里是输出：

Subnet of size 256 with prefix length 24 and mask 255.255.255.0
Subnet ranges from 192.168.5.0/24 to 192.168.5.255/24
1: 192.168.5.0/24
2: 192.168.5.1/24
3: 192.168.5.2/24
...skipping...
254: 192.168.5.253/24
255: 192.168.5.254/24
256: 192.168.5.255/24

Subnet of size 18446744073709551616 with prefix length 64 and mask ffff:ffff:ffff:ffff::
Subnet ranges from 2001:db8:abcd:12::/64 to 2001:db8:abcd:12:ffff:ffff:ffff:ffff/64
1: 2001:db8:abcd:12::/64
2: 2001:db8:abcd:12::1/64
3: 2001:db8:abcd:12::2/64
...skipping...
18446744073709551614: 2001:db8:abcd:12:ffff:ffff:ffff:fffd/64
18446744073709551615: 2001:db8:abcd:12:ffff:ffff:ffff:fffe/64
18446744073709551616: 2001:db8:abcd:12:ffff:ffff:ffff:ffff/64

- Sean F

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人们懒得阅读你的非常好的答案... 你需要更简短 :) - Dirk Hoffmann

不确定为什么，但是 show("10.8.0.1/24"); 没有提供正确的答案。它告诉我只有1个IP是可能的，而实际上有256种变化。show("10.8.0.0/24"); 可以正常工作。 - Macindows

对于具有非零主机的地址，请将“IPAddress addr = addrString.toAddress();”更改为“IPAddress addr = addrString.toAddress().toPrefixBlock();”，以获取前缀块。 - Sean F

请查看此处链接的内容：https://github.com/seancfoley/IPAddress/wiki/Code-Examples#parse-prefixed-as-subnet-or-ip-address - Sean F

这是我需要的！谢谢！ - Macindows

Answer 3

包括NetworkAddress和BroadcastAddress

import org.apache.commons.net.util.*;

 SubnetUtils utils = new SubnetUtils("192.168.1.0/28");
       utils.setInclusiveHostCount(true);

       String[] allIps = utils.getInfo().getAllAddresses();

- Labeo

Answer 4

以下是与Sean（非常好！）的答案相同，使用https://seancfoley.github.io/IPAddress/，仅减少信噪比：

subnetToIps("192.168.10.0/28");

    public void subnetToIps(String ipOrCidr) {
        IPAddressString addrString = new IPAddressString(ipOrCidr, IPAddressString.DEFAULT_VALIDATION_OPTIONS);
        IPAddress subnet = addrString.toAddress();
        System.out.println("Subnet ranges from " + subnet.getLower() + " to " + subnet.getUpper());

        int i = 0;
        for (IPAddress addr : subnet.getIterable()) {
            System.out.println(++i + ": " + addr);
        }
    }

- Dirk Hoffmann