判断两个IP地址是否属于同一子网

判断两个IP地址是否属于同一子网，主要依赖于子网掩码。子网掩码与IP地址具有相同的结构，都是32位二进制数，其中网络号部分全为“1”，主机号部分全为“0”。以下是一个详细的算法步骤，用于判断两个IP地址是否在同一子网内：

算法步骤

1. 将IP地址转换为二进制：
   • 将两个待判断的IP地址以及它们的子网掩码都转换为二进制形式。
2. 进行与（AND）运算：
   • 分别将每个IP地址与对应的子网掩码进行二进制与运算。
   • 与运算的规则是：只有两位都为1时，结果才为1，否则为0。
3. 比较结果：
   • 比较两个IP地址与子网掩码进行与运算后的结果。
   • 如果两个结果完全相同，则表明这两个IP地址属于同一子网。
   • 如果结果不同，则它们不属于同一子网。

示例

假设有两个IP地址和它们的子网掩码：

• IP地址1：192.168.1.1，子网掩码：255.255.255.0
• IP地址2：192.168.1.2，子网掩码：255.255.255.0

步骤1：转换为二进制

• IP地址1：11000000.10101000.00000001.00000001
• 子网掩码：11111111.11111111.11111111.00000000
• IP地址2：11000000.10101000.00000001.00000010

步骤2：进行与运算

• IP地址1与子网掩码：11000000.10101000.00000001.00000000
• IP地址2与子网掩码：11000000.10101000.00000001.00000000

步骤3：比较结果

• 两者与运算后的结果都是11000000.10101000.00000001.00000000，即192.168.1.0，因此它们属于同一子网。

注意事项

• 确保在进行比较时，两个IP地址使用相同的子网掩码。
• 子网掩码决定了网络部分和主机部分的长度，对于判断子网归属至关重要。
• 在实际网络中，子网划分可能更加复杂，涉及可变长子网掩码（VLSM）等高级概念，但基本原理相同。

通过以上算法步骤，可以准确地判断任意两个IP地址是否属于同一子网。

public class SubnetChecker {  
  
    // 将IP地址字符串转换为长整型  
    private static long ipToLong(String ip) {  
        long result = 0;  
        String[] ipParts = ip.split("\\.");  
        for (int i = 3; i >= 0; i--) {  
            result <<= 8;  
            result |= Integer.parseInt(ipParts[3 - i]);  
        }  
        return result;  
    }  
  
    // 判断两个IP地址是否在同一子网  
    public static boolean isSameSubnet(String ip1, String ip2, String subnetMask) {  
        long ip1Long = ipToLong(ip1);  
        long ip2Long = ipToLong(ip2);  
  
        // 将子网掩码也转换为长整型，但这里我们稍微修改一下策略  
        // 因为子网掩码是固定的，我们可以直接计算出网络部分（即IP与子网掩码AND后的结果）  
        long subnetMaskLong = 0;  
        String[] maskParts = subnetMask.split("\\.");  
        for (int i = 0; i < 4; i++) {  
            int part = Integer.parseInt(maskParts[i]);  
            subnetMaskLong <<= 8;  
            subnetMaskLong |= (part == 255) ? 0xFF : 0x00; // 简化处理，假设只有0和255  
        }  
  
        // 对两个IP地址应用子网掩码，并比较结果  
        long network1 = ip1Long & subnetMaskLong;  
        long network2 = ip2Long & subnetMaskLong;  
  
        return network1 == network2;  
    }  
  
    public static void main(String[] args) {  
        String ip1 = "192.168.1.1";  
        String ip2 = "192.168.1.2";  
        String subnetMask = "255.255.255.0";  
  
        boolean result = isSameSubnet(ip1, ip2, subnetMask);  
        System.out.println("IPs are in the same subnet: " + result);  
    }  
}

注意：上面的代码在处理子网掩码时做了一些简化。实际上，子网掩码可能包含非全0或非全1的字节（例如，CIDR表示法中的/24实际上表示前24位为1，后8位为0），但在这个例子中，我们假设子网掩码只包含全0和全255的字节，并且直接通过移位和或操作构建了一个长整型subnetMaskLong。

如果你需要处理更复杂的子网掩码（比如包含非全0或非全1的字节），你可能需要更细致地处理每个字节，或者使用其他库来帮助你解析和应用子网掩码。不过，对于大多数常见的用例，上面的代码应该足够了。