PowerShell：将 IP 地址转换为子网答案

【问题标题】：PowerShell: Convert IP Address to SubnetPowerShell：将 IP 地址转换为子网
【发布时间】：2018-07-12 02:36:00
【问题描述】：

我能够使用 ff: 提取计算机的主机 IP 地址：

$IPAddr = Get-NetIPConfiguration -InterfaceAlias "Ethernet" | select IPv4Address

如何根据子网掩码（如/24、/20、/16等）获取对应的子网地址？

因此，如果主机 IP 地址为192.168.100.45，子网掩码为/24 或255.255.255.0，则代码应获取192.168.100.0 的子网地址值。

【问题讨论】：

查看this question的优秀答案；这是简单的二进制数学。
确实如此，该链接为该特定帖子中的问题提供了极好的答案。但是对于这篇文章，在最简单的逻辑中，我希望获得有关如何将 CIDR SM 为/24 的变量$IPAddr（即192.168.100.45）的值转换为其对应的 SN 值的指导192.168.100.0，并将其传递给另一个变量以用于我的脚本的另一部分。
你能解析来自netsh 输出的结果吗？说，netsh interface ip show config 'Ethernet' ?
这个想法是使用纯粹的 PowerShell 命令来避免在运行脚本时调用 shell 之外的进程。但是，如果您可以建议一个代码，从上述netsh one-liner 的输出中去除子网地址值，然后将该值直接传递给另一个命令的变量，那么无论如何都值得一试。
由于目标是确定计算机的实际子网地址（而不仅仅是子网掩码），如果在 PS 中可以有比计算或转换的值更简单的方法吗？由另一个命令输出，那就太好了。

标签： powershell networking ip

【解决方案1】：

您可以使用IPAddress 类。示例：

[IPAddress] (([IPAddress] "192.168.100.45").Address -band ([IPAddress] "255.255.255.0").Address)

这将输出一个包含 IP 地址192.168.100.0 的IPAddress 对象。

要将位计数转换为等效的位掩码字符串，可以使用如下函数：

function ConvertTo-IPv4MaskString {
  param(
    [Parameter(Mandatory = $true)]
    [ValidateRange(0, 32)]
    [Int] $MaskBits
  )
  $mask = ([Math]::Pow(2, $MaskBits) - 1) * [Math]::Pow(2, (32 - $MaskBits))
  $bytes = [BitConverter]::GetBytes([UInt32] $mask)
  (($bytes.Count - 1)..0 | ForEach-Object { [String] $bytes[$_] }) -join "."
}

使用这个函数，你可以写：

[IPAddress] (([IPAddress] "192.168.100.45").Address -band ([IPAddress] (ConvertTo-IPv4MaskString 24)).Address)

这会输出一个包含 IP 地址 192.168.100.0 的 IPAddress 对象。

其他几个函数可能有用：

function Test-IPv4MaskString {
  param(
    [Parameter(Mandatory = $true)]
    [String] $MaskString
  )
  $validBytes = '0|128|192|224|240|248|252|254|255'
  $MaskString -match `
    ('^((({0})\.0\.0\.0)|'      -f $validBytes) +
    ('(255\.({0})\.0\.0)|'      -f $validBytes) +
    ('(255\.255\.({0})\.0)|'    -f $validBytes) +
    ('(255\.255\.255\.({0})))$' -f $validBytes)
}

function ConvertTo-IPv4MaskBits {
  param(
    [parameter(Mandatory = $true)]
    [ValidateScript({Test-IPv4MaskString $_})]
    [String] $MaskString
  )
  $mask = ([IPAddress] $MaskString).Address
  for ( $bitCount = 0; $mask -ne 0; $bitCount++ ) {
    $mask = $mask -band ($mask - 1)
  }
  $bitCount
}

ConvertTo-IPv4MaskBits 是 ConvertTo-IPv4MaskString 的倒数，并使用 Test-IPv4MaskString 来验证掩码是否为有效的 IPv4 掩码。

我不久前写的一篇文章中提供了更多详细信息：

IT Pro Today - Working with IPv4 Addresses in PowerShell

【讨论】：

感谢您的详细回答，其中包括必要的功能，当然还有您的文章。非常有帮助。可以在任何可能的前缀和子网掩码下工作。 =)
这是很棒的东西。工作得很好

【解决方案2】：

Microsoft 的 IP 地址实现非常缓慢，不幸的是，他们还将八位字节值的顺序错误。对于所有与 IP 相关的计算，我决定更好地使用我自己的函数。这是我的代码-sn-p：

function ipNr($s) {
    [byte[]]$ip = $s.Split(".")
    [array]::Reverse($ip)
    [bitconverter]::ToUInt32($ip,0)
}

function ipString($n) {
    $ip = [bitconverter]::GetBytes($n)
    [array]::Reverse($ip)
    [string]::Join(".", $ip)
}

function maskNr($b) {
    (1 -shl $b)-1 -shl (32-$b)
}

$ip = "192.168.100.45"
$prefixLength = 24
$subnetId = ipString ((ipNr $ip) -band (maskNr $prefixLength)) 
write-host "$subnetId/$prefixLength"

【讨论】：