网络工具函数

本文档整理了常用的网络工具函数。

根据 IP 地址和子网掩码计算 IP 地址范围

实现代码

/**
 * 计算IP地址范围
 *
 * @param {string} ip - IP地址
 * @param {string} subnetMask - 子网掩码
 * @returns {Array<string>} 返回IP地址范围的起始和结束地址
 */
function calculateIpRange(ip, subnetMask) {
  const ipLong = ipToLong(ip);
  const maskLong = ipToLong(subnetMask);
  
  // 计算网络地址
  const networkAddress = ipLong & maskLong;
  
  // 计算广播地址
  // 首先将子网掩码取反（得到反向掩码），然后与IP地址进行按位或操作
  const broadcastAddress = ipLong | ~maskLong;
  
  // 转换回点分十进制
  const startIp = longToIp(networkAddress);
  const endIp = longToIp(broadcastAddress);
  
  return getAllIpsInRange(startIp, endIp);
}

/**
 * 获取IP地址范围内的所有IP地址
 *
 * @param {string} startIp - 起始IP地址
 * @param {string} endIp - 结束IP地址
 * @returns {Array<string>} 包含起始到结束范围内所有IP地址的数组
 */
function getAllIpsInRange(startIp, endIp) {
  const start = ipToLong(startIp);
  const end = ipToLong(endIp);
  const ips = [];
  
  for (let ip = start; ip <= end; ip++) {
    ips.push(longToIp(ip));
  }
  
  return ips;
}

/**
 * 将IP地址转换为长整型数字
 *
 * @param {string} ip - IP地址字符串，格式为xxx.xxx.xxx.xxx
 * @returns {number} 转换后的长整型数字
 */
function ipToLong(ip) {
  const parts = ip.split(".");
  return (
    (parseInt(parts[0], 10) << 24) |
    (parseInt(parts[1], 10) << 16) |
    (parseInt(parts[2], 10) << 8) |
    parseInt(parts[3], 10)
  );
}

/**
 * 将长整型IP地址转换为字符串形式的IP地址
 *
 * @param {number} ipLong - 长整型IP地址
 * @returns {string} 字符串形式的IP地址
 */
function longToIp(ipLong) {
  return [
    (ipLong >>> 24).toString(10),
    ((ipLong >> 16) & 0xff).toString(10),
    ((ipLong >> 8) & 0xff).toString(10),
    (ipLong & 0xff).toString(10),
  ].join(".");
}

代码解析

1. IP 地址转换：

   • ipToLong 函数将点分十进制格式的 IP 地址转换为长整型数字，便于数学运算和比较
   • longToIp 函数则执行相反的操作，将长整型数字转回点分十进制格式

2. 网络地址计算：

   • calculateIpRange 函数首先将 IP 地址和子网掩码转换为长整型
   • 通过按位与运算（&）计算网络地址
   • 通过按位非（~）和按位或（|）运算计算广播地址

3. 地址范围生成：

   • getAllIpsInRange 函数通过循环遍历从起始地址到结束地址的所有 IP 地址
   • 并将每个长整型 IP 地址转换回字符串形式，最终返回完整的 IP 地址列表

使用方法

// 示例1：计算指定IP和子网掩码的地址范围
function getNetworkRange() {
  try {
    // 指定IP地址和子网掩码
    const ip = "192.168.1.100";
    const subnetMask = "255.255.255.0";
    
    // 计算IP地址范围
    const ipRange = calculateIpRange(ip, subnetMask);
    
    // 输出结果
    console.log(`网络地址: ${ipRange[0]}`);
    console.log(`广播地址: ${ipRange[ipRange.length - 1]}`);
    console.log(`该子网共有 ${ipRange.length} 个可用IP地址`);
    
    // 显示前5个IP地址
    console.log("前5个IP地址:", ipRange.slice(0, 5).join(", "));
  } catch (error) {
    console.error("计算IP范围失败:", error);
  }
}

// 示例2：检查一个IP是否在指定范围内
function isIpInRange(checkIp, startIp, endIp) {
  const checkIpLong = ipToLong(checkIp);
  const startIpLong = ipToLong(startIp);
  const endIpLong = ipToLong(endIp);
  
  return checkIpLong >= startIpLong && checkIpLong <= endIpLong;
}

// 调用示例
getNetworkRange();

// 检查IP是否在范围内
const isInRange = isIpInRange("192.168.1.50", "192.168.1.1", "192.168.1.254");
console.log("IP是否在范围内:", isInRange);