如何在 C# 中将 CIDR 转换为网络和 IP 地址范围？

Question

我一直在寻找一些 C# 代码来将 CIDR 表示法 (72.20.10.0/24) 的网络转换为 IP 地址范围，但运气不佳。 stackoverlow 上有一些关于 CIDR 的线程，但似乎没有一个有任何 C# 代码并且完全涵盖了我所需要的内容。 所以我决定自己做，并且我不希望代码在此版本中依赖 System.Net 进行任何转换。

也许这对某人有帮助。

参考文献：

从网络转换的最佳方式是什么位计数到网络掩码？

“Whatmask”来自 http://www.laffeycomputer.com/ 的 C 代码Whatmask.html

用法：

uint startIP, endIP;  
Network2IpRange("72.20.10.0/24", out startIP, out endIP); 

该代码假定所有内容都是 32 位。

static void Network2IpRange(string sNetwork, out uint startIP, out uint endIP)
{           
    uint ip,        /* ip address */
        mask,       /* subnet mask */               
        broadcast,  /* Broadcast address */
        network;    /* Network address */

    int bits;               

    string[] elements = sNetwork.Split(new Char[] { '/' });         

    ip = IP2Int(elements[0]);
    bits = Convert.ToInt32(elements[1]);

    mask = ~(0xffffffff >> bits);

    network = ip & mask;
    broadcast = network + ~mask;

    usableIps = (bits >30)?0:(broadcast - network - 1); 

    if (usableIps <= 0)
    {
        startIP = endIP = 0; 
    }
    else
    {
        startIP = network + 1;              
        endIP = broadcast - 1;
    }
}

public static uint IP2Int(string IPNumber)
{
    uint ip = 0;
    string[] elements = IPNumber.Split(new Char[] { '.' });
    if (elements.Length==4)
    {
        ip  = Convert.ToUInt32(elements[0])<<24;
        ip += Convert.ToUInt32(elements[1])<<16;
        ip += Convert.ToUInt32(elements[2])<<8;
        ip += Convert.ToUInt32(elements[3]);
    }
    return ip;
}

请随时提交您的改进。

Answer 1

以下是如何将 CIDR 表示法转换为 T-SQL 中的范围，来自我的博客文章：

首先在 SQL Server 中预先创建此函数（来自
http://www.stardeveloper.com）。

CREATE FUNCTION [dbo].[ConvertIPToLong](@IP varchar(15))
RETURNS bigint
AS
BEGIN
    DECLARE @Long bigint
    SET @Long = CONVERT(bigint, PARSENAME(@IP, 4)) * 256 * 256 * 256 +
        CONVERT(bigint, PARSENAME(@IP, 3)) * 256 * 256 +
        CONVERT(bigint, PARSENAME(@IP, 2)) * 256 +
        CONVERT(bigint, PARSENAME(@IP, 1))

    RETURN (@Long)
END

这是我整理的 T-SQL 代码示例，用于计算
CIDR 地址的低 IP 范围和高 IP 范围。 很乱，我不得不这么做
解决 T-SQL 缺乏移位运算符的问题。

Declare @CidrIP varchar(50)
Set @CidrIP = '10.100.60.55/28'

Select dbo.[ConvertIPToLong](left(@CidrIP, patindex('%/%' , @CidrIP) - 1)) & (cast(4294967295 as bigint) ^ (Power(2, 32 - Cast(substring(@CidrIP, patindex('%/%' , @CidrIP) + 1, 2) as int)) - 1)) as LowRange,
       dbo.[ConvertIPToLong](left(@CidrIP, patindex('%/%' , @CidrIP) - 1)) & (cast(4294967295 as bigint) ^ (Power(2, 32 - Cast(substring(@CidrIP, patindex('%/%' , @CidrIP) + 1, 2) as int)) - 1)) + (Power(2, 32 - Cast(substring(@CidrIP, patindex('%/%' , @CidrIP) + 1, 2) as int)) - 1)

Answer 2

对于network/maskBits，步骤如下，

您可以通过这两种方式之一计算mask，

mask = ~((1 << (32 - maskBits)) - 1) // or,
mask = ~(0xFFFFFFFF >> maskBits)

那么范围是，

StartIP = network 
EndIP   = network | ~mask

更准确地说，

StartIP = network & mask
EndIP   = (network & mask) | ~mask

其中，

• << 是按位左移（无翻转）
• & 是按位 AND，
• | 是按位 OR，
• ~是按位反转。

Answer 3

以下是示例 72.20.10.0/24 的操作方法，

让 Network 为 72.20.10.0
掩码 为~((1 << (32-24)) - 1) // 或
Mask 是 ~(0xFFFFFFFF >> 24)，

• 即 0xFFFFFF00

StartIP 是 -- (网络和掩码）;

• 这是 72.20.10.0 & 0xFFFFFF00

EndIP 是 -- ((网络和掩码) | ~Mask);

• 这是 (72.20.10.0 & 0xFFFFFF00) | 0x000000FF

这将是 72.20.10.0 -- 72.20.10.255。

Answer 4

我建议使用 Github 中的 C# IPNetwork 类。

string net = "192.168.168.100/24";
IPNetwork ipnetwork = IPNetwork.Parse(net);

Console.WriteLine("Network : {0}", ipnetwork.Network);
Console.WriteLine("Netmask : {0}", ipnetwork.Netmask);
Console.WriteLine("Broadcast : {0}", ipnetwork.Broadcast);
Console.WriteLine("FirstUsable : {0}", ipnetwork.FirstUsable);
Console.WriteLine("LastUsable : {0}", ipnetwork.LastUsable);
Console.WriteLine("Usable : {0}", ipnetwork.Usable);
Console.WriteLine("Cidr : {0}", ipnetwork.Cidr);

它将输出

Network : 192.168.168.0
Netmask : 255.255.255.0
Broadcast : 192.168.168.255
FirstUsable : 192.168.168.1
LastUsable : 192.168.168.254
Usable : 254 
Cidr : 24

玩得开心。