判断IP是否在某个IP段内

引言

在网络编程中，经常需要判断一个IP地址是否在某个指定的IP段内。例如，一个公司可能只允许某个IP段的用户访问其内部资源，那么就需要对访问请求的IP地址进行验证。本文将介绍如何使用Java编程语言进行IP段判断，并提供一个实际应用场景的示例。

IP地址和IP段的表示方法

IP地址是一个32位的二进制数字，通常使用四个十进制数表示，每个十进制数范围是0到255。例如，IP地址 192.168.0.1 可以表示为 11000000 10101000 00000000 00000001。

IP段是由起始IP和结束IP组成的范围，表示一个连续的IP地址范围。例如，IP段 192.168.0.1 - 192.168.0.255 表示从 192.168.0.1 到 192.168.0.255 的所有IP地址。

解决方案

我们可以将IP地址和IP段转换为整数，然后比较整数的大小，来判断一个IP地址是否在某个IP段内。具体的实现步骤如下：

  1. 将IP地址转换为整数。将IP地址按照顺序拆分为四个十进制数，并将每个十进制数转换为对应的二进制数。然后将四个二进制数按从左到右的顺序合并为一个32位的整数。

    示例代码如下：

    public static int ipToInt(String ipAddress) {
    String[] ipParts = ipAddress.split("\\.");
    int result = 0;

    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        result = result << 8;
        result |= Integer.parseInt(ipParts[i]);
    }

    return result;
}

  2. 将IP段的起始IP和结束IP转换为整数。

    示例代码如下：

    public static int[] ipRangeToInt(String startIp, String endIp) {
    int start = ipToInt(startIp);
    int end = ipToInt(endIp);
    return new int[]{start, end};
}

  3. 判断IP地址是否在IP段内。将待判断的IP地址转换为整数，并将其与IP段的起始IP和结束IP进行比较。

    示例代码如下：

    public static boolean isIpInRange(String ipAddress, String startIp, String endIp) {
    int ip = ipToInt(ipAddress);
    int[] ipRange = ipRangeToInt(startIp, endIp);
    return ip >= ipRange[0] && ip <= ipRange[1];
}

示例应用场景

假设有一个在线商城，只允许来自特定IP段的用户访问某些敏感资源。我们可以使用上述方案来实现IP段判断功能。

以下是一个基于Spring Boot的示例代码：

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/api")
public class IPRangeController {

    @GetMapping("/sensitive-resource")
    public String sensitiveResource(String ipAddress) {
        String startIp = "192.168.0.1";
        String endIp = "192.168.0.255";

        if (isIpInRange(ipAddress, startIp, endIp)) {
            // 访问敏感资源
            return "Access granted to sensitive resource.";
        } else {
            // 拒绝访问
            return "Access denied.";
        }
    }

    private static int ipToInt(String ipAddress) {
        // 转换IP地址为整数的实现
    }

    private static int[] ipRangeToInt(String startIp, String endIp) {
        // 转换IP段为整数的实现
    }

    private static boolean isIpInRange(String ipAddress, String startIp, String endIp) {
        // 判断IP地址是否在IP段内的实现
    }
}

在该示例中，我们使用Spring Boot框架创建了一个RESTful API，接收一个名为 ipAddress 的参数，并判断该IP地址是否在指定的IP段内。如果在IP段内，则返回 "Access granted to sensitive resource."，否则返回 "Access denied."。

类图

以下是示例应用的类图：

classDiagram