ip地址的合法性及子网判断

地址适合用于一些国际性大公司与政府机构等中等大小的组织。由于网络 IP 长度为 14 位因 此允许有 214=16384 个不同的 B 类网络，实际允许连接 16382 个网络。 C 类 IP 地址适合用
于一些小公司与普通的研究机构。
(二)、特殊的 IP 地址形式
1.直接广播地址
A 类、B 类、C 类 IP 地址中主机号全 1 的地址称为直接广播地址，用来使路由器将一个
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《计算机网络》课程设计报告
设计思路
(一)、IP 地址
所谓 IP 地址就是给每个连接在 Internet 上的主机分配的一个 32bit 地址。按照 TCP/IP
协议，协议规定，IP 地址用二进制来表示，每个 IP 地址长 32bit，比特换算成字节，就
是 4 个字节。为了方便人们的使用，IP 地址经常被写成十进制的形式，中间使用符号“.”
分组以广播方式发送给特定网络上的所有主机。直接广播地址只能作为分组中的目的地址。
物理网络采用的是点—点传输方式，分组广播需要通过软件来实现。
2.受限广播地址
网络号与主机号的 32 位全位 1 的地址为受限广播地址，用来将一个分组以广播方式发
送给本网的所有主机。本网的所有主机将接受该分组，路由器则阻挡该分组通过。
关键词：IP，子网掩码，网络号
一．背景概述
随着 IT 行业的发展，计算机与网络越来越离不开大家，但是对计算机机的网络设置确 惹得大家苦恼，IP 地址的计算判断，诸多麻烦事，为解决此问题，进行了本程序的编写。
二．设计内容
判断一个 IP 地址是否合法，并判断该地址是否属于一个给定子网。
三．设计要求
在掌握 IP 地址的表示方法以及子网划分方法的基础上，并以计算机网络中关于 IP 地址 的相关理论知识为基石，运用 JAVA 语言按如下要求完成程序。
围 IP
地址可以分为五类，IP 地址中的前 5 位用于标识 IP 地址的类别，具体的分类规则如下：
·A 类地址的第一位为 0。
·B 类地址的前两位为 10。
·C 类地址的前三位为 110。
·D 类地址的前四位为 1110。
·E 类地址的前五位为 11110。
五类 IP 地址的结构如下所示：
0
网络号 7 位 主机号 24 位
本课设主要致力于 IP 地址的判定： 1.何谓 IP 地址 所谓 IP 地址就是给每个连接在 Internet 上的主机分配的一个 32bit 地址。 2.IP 地址的判定 按照 TCP/IP 协议，协议规定，IP 地址用二进制来表示，每个 IP 地址长 32bit，比特 换算成字节，就是 4 个字节。为了方便人们的使用，IP 地址经常被写成十进制的形式，中 间使用符号“.”分开不同的字节。每个字节的大小限制在 0~255 之间。IP 地址的这种表示 法叫做“点分十进制表示法”，这显然比 1 和 0 容易记忆得多。大型的互连网络中应该有一 个全局的地址系统，它能够给连接到互联网的每一台主机或者路由器分配一个唯一的全局地 址。
不能出现在任何网络上，主机和路由器不能为该地址广播任何寻址信息。 (三)、子网的划分
人们在早期设计与建设 ARPAnet 时，没有预料到网络的发展速度如此之快应用范围如此 之广。当时个人计算机与局域网尚未出现。所以，研究者在设计 Internet 地址的编址方案 时，主要是针对大型互联的网络结构。设计 IP 地址的最初目的是希望每个 IP 都能唯一地、 确定地识别一个网络与一台主机。但是这种方法同时也存在着两个主要的问题，即 IP 地址 的有效利用率和路由器的工作效率。
3.“这个网络上的这台主机”地址
本机地址，32bit 全为 0。
4.“这个网络上的特定主机”地址
主机或路由器向本网络上的某个特定的主机发送分组，网络号部分为全 0，主机号为确
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定的值。 5.回环地址 回环地址用于网络软件测试和本地进程间通信。TCP/IP 协议规定网络号为 127 的分组
1.在判断一个 IP 地址合法性； 2.判断子网号的合法性。
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3.判断掩码的合法性。 4.在 IP 地址合法，掩码合法以及子网号也合法的前提下，判断 IP 地址是否属于子网。 5.输出命令行中的 ip 是否合法，掩码是否合法，子网号码是否合法，可适当给出不合 法的原因，以及 ip 地址是否属于该子网。 6.还可以判断子网号，主机号全 0，全 1 问题。
当三级层次的 IP 地址提出后一个很显示的问题是如何从一个 IP 地址提取出子网号。 因此，提出了子网掩码，subnet mask，的概念。子网掩码有时也叫做网络掩码。
子网掩码表示方法，网络号与子网号置 1，主机号置 0。 如判断某一 IP 地址是否属于某一子网呢？只需将二进制 IP 地址与子网掩码按位进行 “与”运算。若“与”运算所得值与给定子网地址一致，则说明该 IP 地址属于给定的子网。
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题目 IP 地址的合法性及子网判断
成绩
学院名称 专业班级 学生姓名 学号 指导教师
二○一五 年 六 月 廿六 日
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目录
目录 ................................................................................................. - 1 摘要 ................................................................................................. - 2 关键词：IP，子网掩码，网络号 .................................................... - 2 一．背景概述.................................................................................. - 2 二．设计内容.................................................................................. - 2 三．设计要求.................................................................................. - 2 四．需求分析.................................................................................. - 3 五．总体设计.................................................................................. - 3 -
设计环境
编程语言：java version "1.8.0_40" 编程工具：eclipse 运行环境：windows 7
四．需求分析
判断一个 IP 地址是否合法，并判断该地址是否属于一个给定子网，简化人工计算的时 间。
五IP 地址，子网号，掩码
判 IP 有效？ Y
子网有效？ Y
掩码有效？ Y
匹配有效？ Y
输出匹配结果
结束
N 输出 IP 地址无效
N 输出子网地址无效
N 输出掩码地址无效
N 输出 IP&Mask 地址不匹配
10 网络号 14 位 主机号 16 位
110 网络号 21 位 主机号 8 位
1110 组播地址 28 位
1111 保留用于课程设计和将来使用 A 类 IP 地址结构适合用于有大量主机的大型网络。 由于主机号长度为 24 位，因此每个 A 类网络的主机 IP 数理论上为 224=16777216。 B 类 IP
分开不同的字节。
IP 地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”，这显然比 1 和 0 容易记忆得多。大
型的互连网络中应该有一个全局的地址系统，它能够给连接到互联网的每一台主机或者路由
器分配一个唯一的全局地址。TCP/IP 协议的网络层使用的地址标识符叫做 IP 地址，IPv4
中 IP 地址是一个 32 位的二进制地址。网络中的每一台主机或者路由器至少有一个 IP 地址，
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摘要
在科学技术飞速发展的时代，网络互联技术显示出了它蓬勃发展的生命力，它逐渐进入 了人们的家居生活，使得当今社会的智能化和网络化越来越来明显。人们对居住环境的要求 也随着计算机的普及和信息产业的发展而大大提高，越来越多的人已经离不开网络了，无论 是工作、学习还是休闲娱乐，这些都已经和网络息息相关：人们可以足不出户了解世界上每 个角落在发生什么，买到自己心仪的物品，可以在通过网络进行视频会议，远程控制完成一 些工作任务等，网络给人们带来了巨大的便利。由于 Internet 的信息和服务内容不断的扩 大，使得用户对网络的需求急剧增加。同时，企业的网络化也会给企业带来新的市场机遇和 商业价值。企业的网络系统建设也随着计算机技术、通信技术、控制技术及多媒体技术进步 和互相渗透而发展起来。
在 Internet 中不允许有两个设备具有相同的 IP 地址。如果一台主机或者路由器连接到两个
或多个物理网络，那么它可以拥有两个或多个 IP 地址。
IP 地址采用分层结构由网络号与主机号两部分组成，IP 地址长度为 32 位，用点分十
进制表示，格式为ⅹ.ⅹ.ⅹ.ⅹ，每个ⅹ为 8 位，每个ⅹ的值为 0—255。根据不同的取值范
程序流程图 ....................................................................................... - 3 设计思路 ........................................................................................... - 4 设计环境 ........................................................................................... - 5 基本功能 ........................................................................................... - 5 详细设计 ........................................................................................... - 5 六．总结与体会 ............................................................................ - 11 七．参考文献................................................................................ - 11 八．源代码 ................................................................................... - 11 -
为了解决这个问题，人们提出了子网 subnet 和超网 supernet 的概念。子网就是一个大 的网络划分成几个较小的网络，而每一个小网络都是其自己的地址。超网就是将一个组织所 属的几个 C 类网络合并成为一个更大地址范围的逻辑网络。
划分子网实际上就是在 IP 地址系统中增加一个层次。三级 IP 地址的表示方法为 netID-subnet ID-host ID。第一级网络号定义了网点的位置，第二级子网号定义了物理子 网，第三级主机号定义了主机和路由器到物理网络的连接。三级层次的 IP 地址，一个 IP 分组的路由器的过程分为三步，第一步将分组转发给网点，第二步转发给物理子网，第三步 转发给确切的主机。