【问题标题】:Deriving the Inverse of a subnet definition推导子网定义的逆
【发布时间】:2010-11-07 21:22:32
【问题描述】:
一个 IP 子网由两部分定义,一个网络和一个前缀长度或掩码。
例如192.168.0.0/16(或192.168.0.0/255.255.0.0)。
192.168.1.1 之类的 IP 地址据说与此子网匹配,因为,
(192.168.1.1 & 255.255.0.0) == 192.168.0.0
我对可能被称为子网逆的东西感兴趣
是这样描述的,
对于给定的 SubnetA(例如 NetworkA / MaskA),
SubnetA 的倒数是 k 个子网的列表,这样,
如果 IP 地址 A 匹配 SubnetA,
A 将不匹配其中任何一个 k 子网和
每个与 SubnetA 不匹配的 IP 地址 B,
将完全匹配这些 k 个子网中的 1 个。
代码不是必需的,我对正确和最佳的方法感兴趣。
我在下面记录了优化的答案以供参考,因此它不会分散人们尝试此问题的注意力。一直接受 Rafał 的回答,因为他也先做对了。
【问题讨论】:
标签:
algorithm
ip-address
subnet
【解决方案1】:
我已在此代码 sn-p 中注明了供参考的优化答案。
unsigned int network; // 32-bit network. Say (192.168.0.0 or 0xC0A80000)
unsigned int mask; // 32-bit mask (0xFFFF0000 for the example case)
i = 0; // to iterate over the network bits
do {
bitmask = (unsigned int)(0x80000000 >> i)
invmask = (unsigned int)(0xFFFFFFFF << (31-i));
invnet = (invmask & network) ^ bitmask;
printSubnet(invnet, invmask); // this stores/prints the subnet
} while (mask && i<32); // only while we have valid mask
接受 Rafał 的回答,因为他也先说对了。
这里是 192.168.0.0/16 的反码,用于检查正确性。
[1] 0.0.0.0 / 128.0.0.0 ; 00000000
[2] 128.0.0.0 / 192.0.0.0 ; 80000000
[3] 224.0.0.0 / 224.0.0.0 ; e0000000
[4] 208.0.0.0 / 240.0.0.0 ; d0000000
[5] 200.0.0.0 / 248.0.0.0 ; c8000000
[6] 196.0.0.0 / 252.0.0.0 ; c4000000
[7] 194.0.0.0 / 254.0.0.0 ; c2000000
[8] 193.0.0.0 / 255.0.0.0 ; c1000000
[9] 192.0.0.0 / 255.128.0.0 ; c0000000
[10] 192.192.0.0 / 255.192.0.0 ; c0c00000
[11] 192.128.0.0 / 255.224.0.0 ; c0800000
[12] 192.176.0.0 / 255.240.0.0 ; c0b00000
[13] 192.160.0.0 / 255.248.0.0 ; c0a00000
[14] 192.172.0.0 / 255.252.0.0 ; c0ac0000
[15] 192.170.0.0 / 255.254.0.0 ; c0aa0000
[16] 192.169.0.0 / 255.255.0.0 ; c0a90000
【解决方案2】:
如果您想象从0.0.0.0/32 开始的所有子网的树,在每一位都有分支,那么您需要所有不通向您的子网的分支。您上一步(位),将此位清空并将该节点的兄弟(在适当的位置具有不同的位)添加到您的集合中。 (和 Rafał 说的一样,只是表达方式不同。)你可以这样做(工作 C# 代码):
using System;
using System.Text;
namespace so_subnet_complement
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Enter subnet in the 192.168.0.0/16 format.");
string[] line = Console.ReadLine().Split('/');
string[] segments = line[0].Split('.');
uint ip = 0;
uint multiplier = 1;
for (int i = 3; i >= 0; i--)
{
ip += byte.Parse(segments[i]) * multiplier;
multiplier *= 0x100;
}
int mask = int.Parse(line[1]);
Console.WriteLine("Complement subnets:");
writeComplementSubnets(ip, mask);
}
static void writeComplementSubnets(uint ip, int mask)
{
for (;mask < 32; mask++)
{
uint newIp =(uint)(ip & (0xFFFFFFFF << mask) ^ (1 << mask));
Console.WriteLine("{0}/{1}", ipToString(newIp), mask);
}
}
static string ipToString(uint ip)
{
StringBuilder result = new StringBuilder(15);
uint mask = 0xFF000000;
int shift = 24;
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
result.Append((ip & mask) >> shift);
mask >>= 8;
shift -= 8;
if (i < 3)
result.Append('.');
}
return result.ToString();
}
}
}
最重要的是writeComplementSubnets 方法。 IP 地址以自然(对我而言)表示形式表示,因此 192.168.0.0 变为 0xC0A80000。
编辑:我意识到这里绝对不需要递归。函数式编程似乎有时会导致错误的想法。
【解决方案3】:
A 中的每个未屏蔽位 b 一个子网,匹配 A 中的所有先前位,与 b 不同,屏蔽所有后续位。这样,不在A 中的每个地址i 将只匹配上述网络中的一个,即负责i 的第一位与A 不匹配的网络。
【解决方案4】:
嗯。我会说它基本上是除 A 之外的任何子网,具有相同的掩码......