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pkg/cidr/calc.go
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package cidr
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import (
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"bytes"
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"fmt"
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"math"
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"net"
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"sort"
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)
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// SuperNetting 合并网段
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func SuperNetting(ns []string) (*cidr, error) {
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num := len(ns)
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if num < 1 || (num&(num-1)) != 0 {
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return nil, fmt.Errorf("子网数量必须是2的次方")
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}
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mask := ""
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var cidrs []*cidr
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for _, n := range ns {
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// 检查子网CIDR有效性
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c, err := ParseCIDR(n)
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if err != nil {
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return nil, fmt.Errorf("网段%v格式错误", n)
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}
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cidrs = append(cidrs, c)
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// TODO 暂只考虑相同子网掩码的网段合并
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if len(mask) == 0 {
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mask = c.Mask()
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} else if c.Mask() != mask {
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return nil, fmt.Errorf("子网掩码不一致")
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}
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}
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AscSortCIDRs(cidrs)
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// 检查网段是否连续
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var network net.IP
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for _, c := range cidrs {
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if len(network) > 0 {
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if !network.Equal(c.ipNet.IP) {
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return nil, fmt.Errorf("必须是连续的网段")
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}
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}
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network = net.ParseIP(c.Broadcast())
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IncrIP(network)
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}
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// 子网掩码左移，得到共同的父网段
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c := cidrs[0]
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ones, bits := c.MaskSize()
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ones = ones - int(math.Log2(float64(num)))
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c.ipNet.Mask = net.CIDRMask(ones, bits)
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c.ipNet.IP.Mask(c.ipNet.Mask)
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return c, nil
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}
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// IncrIP IP地址自增
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func IncrIP(ip net.IP) {
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for i := len(ip) - 1; i >= 0; i-- {
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ip[i]++
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if ip[i] > 0 {
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break
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}
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}
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}
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// DecrIP IP地址自减
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func DecrIP(ip net.IP) {
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length := len(ip)
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for i := length - 1; i >= 0; i-- {
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ip[length-1]--
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if ip[length-1] < 0xFF {
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break
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}
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for j := 1; j < length; j++ {
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ip[length-j-1]--
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if ip[length-j-1] < 0xFF {
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return
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}
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}
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}
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}
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// Compare 比较IP大小 a等于b，返回0; a大于b，返回+1; a小于b，返回-1
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func Compare(a, b net.IP) int {
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return bytes.Compare(a, b)
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}
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// AscSortCIDRs 升序
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func AscSortCIDRs(cs []*cidr) {
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sort.Slice(cs, func(i, j int) bool {
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if n := bytes.Compare(cs[i].ipNet.IP, cs[j].ipNet.IP); n != 0 {
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return n < 0
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}
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||||
if n := bytes.Compare(cs[i].ipNet.Mask, cs[j].ipNet.Mask); n != 0 {
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return n < 0
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}
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return false
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})
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}
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// DescSortCIDRs 降序
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func DescSortCIDRs(cs []*cidr) {
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sort.Slice(cs, func(i, j int) bool {
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if n := bytes.Compare(cs[i].ipNet.IP, cs[j].ipNet.IP); n != 0 {
|
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return n >= 0
|
||||
}
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||||
|
||||
if n := bytes.Compare(cs[i].ipNet.Mask, cs[j].ipNet.Mask); n != 0 {
|
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return n >= 0
|
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}
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return false
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||||
})
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}
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pkg/cidr/ip.go
Normal file
194
pkg/cidr/ip.go
Normal file
@@ -0,0 +1,194 @@
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package cidr
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import (
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"encoding/hex"
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"fmt"
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"math"
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"math/big"
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"net"
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)
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// 裂解子网的方式
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const (
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MethodSubnetNum = 0 // 基于子网数量
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MethodHostNum = 1 // 基于主机数量
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)
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var _ CIDR = (*cidr)(nil)
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type CIDR interface {
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CIDR() string
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IP() string
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Network() string
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Broadcast() string
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Mask() string
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MaskSize() (int, int)
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IPRange() (string, string)
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IPCount() *big.Int
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IsIPv4() bool
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IsIPv6() bool
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Equal(string) bool
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Contains(string) bool
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ForEachIP(func(string) error) error
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ForEachIPBeginWith(string, func(string) error) error
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SubNetting(method, num int) ([]*cidr, error)
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}
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type cidr struct {
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ip net.IP
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ipNet *net.IPNet
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}
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// ParseCIDR 解析CIDR网段
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func ParseCIDR(s string) (*cidr, error) {
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i, n, err := net.ParseCIDR(s)
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if err != nil {
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return nil, err
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}
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return &cidr{ip: i, ipNet: n}, nil
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}
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// Equal 判断网段是否相等
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func (c *cidr) Equal(ns string) bool {
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c2, err := ParseCIDR(ns)
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if err != nil {
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return false
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}
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return c.ipNet.IP.Equal(c2.ipNet.IP) /* && c.ipNet.IP.Equal(c2.ip) */
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}
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// IsIPv4 判断是否IPv4
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func (c *cidr) IsIPv4() bool {
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_, bits := c.ipNet.Mask.Size()
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return bits/8 == net.IPv4len
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}
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// IsIPv6 判断是否IPv6
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func (c *cidr) IsIPv6() bool {
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_, bits := c.ipNet.Mask.Size()
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return bits/8 == net.IPv6len
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}
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// Contains 判断IP是否包含在网段中
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func (c *cidr) Contains(ip string) bool {
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return c.ipNet.Contains(net.ParseIP(ip))
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}
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// CIDR 根据子网掩码长度校准后的CIDR
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func (c *cidr) CIDR() string {
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return c.ipNet.String()
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}
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// IP CIDR字符串中的IP部分
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func (c *cidr) IP() string {
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return c.ip.String()
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}
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// Network 网络号
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func (c *cidr) Network() string {
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return c.ipNet.IP.String()
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}
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// MaskSize 子网掩码位数
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func (c *cidr) MaskSize() (ones, bits int) {
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ones, bits = c.ipNet.Mask.Size()
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return
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}
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// Mask 子网掩码
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func (c *cidr) Mask() string {
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mask, _ := hex.DecodeString(c.ipNet.Mask.String())
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return net.IP([]byte(mask)).String()
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}
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// Broadcast 广播地址(网段最后一个IP)
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func (c *cidr) Broadcast() string {
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mask := c.ipNet.Mask
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bcst := make(net.IP, len(c.ipNet.IP))
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||||
copy(bcst, c.ipNet.IP)
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||||
for i := 0; i < len(mask); i++ {
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ipIdx := len(bcst) - i - 1
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||||
bcst[ipIdx] = c.ipNet.IP[ipIdx] | ^mask[len(mask)-i-1]
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}
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return bcst.String()
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}
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// IPRange 起始IP、结束IP
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func (c *cidr) IPRange() (start, end string) {
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return c.Network(), c.Broadcast()
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}
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// IPCount IP数量
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func (c *cidr) IPCount() *big.Int {
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ones, bits := c.ipNet.Mask.Size()
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return big.NewInt(0).Lsh(big.NewInt(1), uint(bits-ones))
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}
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// ForEachIP 遍历网段下所有IP
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func (c *cidr) ForEachIP(iterator func(ip string) error) error {
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next := make(net.IP, len(c.ipNet.IP))
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||||
copy(next, c.ipNet.IP)
|
||||
for c.ipNet.Contains(next) {
|
||||
if err := iterator(next.String()); err != nil {
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||||
return err
|
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}
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IncrIP(next)
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}
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return nil
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}
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// ForEachIPBeginWith 从指定IP开始遍历网段下后续的IP
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func (c *cidr) ForEachIPBeginWith(beginIP string, iterator func(ip string) error) error {
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next := net.ParseIP(beginIP)
|
||||
for c.ipNet.Contains(next) {
|
||||
if err := iterator(next.String()); err != nil {
|
||||
return err
|
||||
}
|
||||
IncrIP(next)
|
||||
}
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||||
return nil
|
||||
}
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||||
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||||
// SubNetting 裂解网段
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func (c *cidr) SubNetting(method, num int) ([]*cidr, error) {
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if num < 1 || (num&(num-1)) != 0 {
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return nil, fmt.Errorf("裂解数量必须是2的次方")
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}
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newOnes := int(math.Log2(float64(num)))
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ones, bits := c.MaskSize()
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switch method {
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default:
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return nil, fmt.Errorf("不支持的裂解方式")
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case MethodSubnetNum:
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newOnes = ones + newOnes
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// 如果子网的掩码长度大于父网段的长度，则无法裂解
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if newOnes > bits {
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return nil, nil
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}
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case MethodHostNum:
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newOnes = bits - newOnes
|
||||
// 如果子网的掩码长度小于等于父网段的掩码长度，则无法裂解
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||||
if newOnes <= ones {
|
||||
return nil, nil
|
||||
}
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||||
// 主机数量转换为子网数量
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||||
num = int(math.Pow(float64(2), float64(newOnes-ones)))
|
||||
}
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||||
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||||
var cidrs []*cidr
|
||||
network := make(net.IP, len(c.ipNet.IP))
|
||||
copy(network, c.ipNet.IP)
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||||
for i := 0; i < num; i++ {
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cidr, _ := ParseCIDR(fmt.Sprintf("%v/%v", network.String(), newOnes))
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cidrs = append(cidrs, cidr)
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// 广播地址的下一个IP即为下一段的网络号
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network = net.ParseIP(cidr.Broadcast())
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||||
IncrIP(network)
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||||
}
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||||
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||||
return cidrs, nil
|
||||
}
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