ip地址判断,子网判断,掩码判定

1、学 号： 0121210680225 课 程 实 践 报 告题 目IP地址的合法性以及子网判断学 院计算机科学与技术学院专 业软件工程班 级软件sy1201姓 名李安福指导教师刘东飞2015年6月15日课程实践设计任务书学生姓名： 李安福 专业班级： 软件sy1201 指导教师： 刘东飞 工作单位： 计算机学院 题目四: IP地址的合法性及子网判断 初始条件：（1）学习相关知识（2）C/C+/VC/VB/JAVA语言（3）PC机一台要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）在掌握IP地址表示方法及子网划分的基础上，按如下要求完成程序。1）命令行格式:ip

2、_test subnet/mask ip_addr, ip_test其中为程序名；subnet为子网号；mask是一个数值，代表子网掩码连续1的个数；ip_addr是要测试的IP地址。例如，要测试的IP地址为202.114.16.10，子网号为202.113.16.0，子网掩码为255.255.255.0，则命令行为ip_test 202.113.16.0/24 202.114.16.10(因为255.255.255.0是连续的24个1，所以用24表示)。2）判断subnet和ip_addr的合法性。在判断IP地址合法性时要自行编写代码，不要使用任何inet函数。判断时要考虑全面，比如以下IP

3、地址均不合法：123.2.1 / 123.23$.2.1 / 123.2345.2.1 / 123.23.45.2.13）判断掩码的合法性。4）在IP地址合法的前提下，判断ip_addr是否属于子网subnet。5）输出命令行中的ip是否合法，掩码是否合法（可适当给出不合法的原因）以及ip_addr是否属于子网subnet。时间安排：第一、二天：查阅资料，学习算法第三、四天：编程调试第五天：书写报告指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日计算机网络）课程实践设计指导书课程编号：课程名称（中文/英文）：计算机网络）课程实践设计周数/学分：1周先修课程：操作系统，计算机网络

4、适用专业：计算机，软件一、 目的与要求通过一个实际网络协议或网络应用系统的分析与总体设计，综合运用所学知识，加深对网络知识理解和掌握。同时培养学生分析问题和解决问题的能力，以及软件文档的制作能力。二、 课程实践设计内容 题目一: 帧封装 题目二: 模拟Ethernet帧的发送过程 题目三: 解析IP数据包 题目四: IP地址的合法性及子网判断 题目五: 发现网络中的主机 题目六: 发送TCP数据包 具体要求见任务书三、 课程特色注重网络应用设计能力，加强培养综合运用能力。四、课程实践设计步骤与方法1 系统调研：查阅文献，熟悉系统功能和开发工具；2.系统分析与设计：确定功能结构，数据结构，用户界

5、面以及开发平台；对各功能模块进行准确的定义；确定各功能模块的算法并画出相应的数据流图；3.编程并上机调试。4.撰写课程实践设计报告（说明书）。五、 课程实践设计说明书与图纸课程实践设计说明书包括以下内容：1 设计题目2 设计说明3 源程序说明与执行结果。4 使用说明。5设计心得，以及对该实用程序进一步改进扩展的设想。六、 课程实践设计答辩学生完成设计后，由指导老师检查和质询，以检验设计合理性与正确性。七、课程实践设计进度表序号内 容所用时间1查阅资料1天2系统分析,设计2天3编程并上机调试2天4撰写文档，其它1天合计6天八、参考资料 计算机网络课程设计 机械工业出版社执笔：（课程负责人或任课教

6、师签字） 刘东飞审阅：（系或教研室主任签字） 日期：审定：（教学院长或主任签字） 日期：一、 课程设计的目的和意义11设计目的掌握IP地址的分类，准确理解子网、掩码的概念，确切地明了IP地址的合法格式。并判断该地址是否属于一个给定的子网。12设计的意义1、有利于对基础知识的理解2、有利于逻辑思维的锻炼程序设计是公认的、最能直接有效地训练学生的创新思维，培养分析问题、解决问题能力的学科之一。即使一个简单的程序，从任务分析、确定算法、界面布局、编写代码到调试运行，整个过程学生都需要有条理地构思，这中间有猜测设想、判断推理的抽象思维训练，也有分析问题、解决问题、预测目标等能力的培养。3、有利于与其他

7、学科的整合在程序设计中，我们可以解决其它学科有关问题，也利用其它课程的有关知识来解决信息技术中比较抽象很难理解的知识。在信息技术课中整合其它学科的知识，发挥信息技术的优势。4、有利于治学态度的培养。程序设计中，语句的语法和常量变量的定义都有严格的要求，有时输了一个中文标点、打错了一个字母，编译就不通过，程序无法正常运行。因此，程序设计初学阶段，学生经常会犯这样的错误，可能要通过几次乃至十多次的反复修改、调试，才能成功，但这种现象会随着学习的深入而慢慢改观。这当中就有一个严谨治学、一丝不苟的科学精神的培养。二、 课程设计的内容和要求要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明

8、书撰写等具体要求）在掌握IP地址表示方法及子网划分的基础上，按如下要求完成程序。1）命令行格式:ip_test subnet/mask ip_addr, ip_test其中为程序名；subnet为子网号；mask是一个数值，代表子网掩码连续1的个数；ip_addr是要测试的IP地址。例如，要测试的IP地址为202.114.16.10，子网号为202.113.16.0，子网掩码为255.255.255.0，则命令行为ip_test 202.113.16.0/24 202.114.16.10(因为255.255.255.0是连续的24个1，所以用24表示)。2）判断subnet和ip_addr的合

9、法性。在判断IP地址合法性时要自行编写代码，不要使用任何inet函数。判断时要考虑全面，比如以下IP地址均不合法：123.2.1 / 123.23$.2.1 / 123.2345.2.1 / 123.23.45.2.13）判断掩码的合法性。4）在IP地址合法的前提下，判断ip_addr是否属于子网subnet。5）输出命令行中的ip是否合法，掩码是否合法（可适当给出不合法的原因）以及ip_addr是否属于子网subnet。三、 课程设计的相关技术1. IP地址相关概念所谓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（Transport Contr

10、ol Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/Internet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。例如一个采用二进制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”，这么长的地址，人们处理起来也太费劲了。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。于是，上面的IP地址可以表示为“10001”。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

11、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，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（如下图所示）：网络号主机号IP地址长度为32位，用点分十进制表示，格式为.，每个为8位，每个的值为0255（例如202.113.29.119）。根据不同的取值范围，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

12、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）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）11110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

13、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。2. 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。网络号主机号全1（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。全1（3） “这个网络上的这台主机”地址全0（4）“这个网络上

14、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，主机号为确定的值。这样的分组被相知在本网络内部。网络号全0主机号（5）回送地址回送地址用于网络软件测试和本地进程见通信。TCP/IP协议规定网络号为127的分组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。127任意值（通常取1）3子网的划分人们在早期设计与建设ARPAnet是，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得志都能唯一地、确

15、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。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

16、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。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子网掩码。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。四课程设计过程1、课程设计流程图：NYYNNYNYNY 读取一个字符串是否都是数 字字符 return段数=4? 每段的值是否大于255ip

17、IsValid(subnet)是否为真Ip&Mask=subnetMask是否在(0,32)范围内 子网号与掩码不匹配 程序结束 输出”掩码非法”调用ipIsValid 函数 输出”ip地址非法”输出”子网非法”YN 程序开始,变量初始化五程序运行结果(1)在命令提示窗口中输入命令：ip_test 202.113.16.0/24 202.113.16.10结果如下：这个结果表示所输入的子网及ip地址是合法的(2)判断ip地址无效在命令提示窗口中输入命令：ip_test 202.113.16.0/24 202.123.21.$%结果如下：该结果表示所输入ip地址无效，因为ip地址中有无效字符“$

18、%”。在命令提示窗口中输入命令：ip_test 202.113.16.0/24 202.123.21.10.10结果如下：由命令可以很明显的看出ip地址过长，说明该程序算法正确。(3)判断掩码的有效性在命令提示窗口中输入命令：ip_test 202.113.16.0/2ab 202.113.16.10结果如下：很显然，掩码中含有“a”，不合法。在命令提示窗口中输入命令：ip_test 202.113.16.0/33 202.113.16.10结果如下：因掩码不能长于32位，上提示掩码无效进一步说明该算法的正确性。(4)判断ip地址是否属于该子网在（1）中是该ip地址属于该子网的情况在命令提示窗

19、口中输入命令：ip_test 202.113.16.0/24 202.113.15.10，显然该ip地址不属于该子网。结果如下：该结果符合我们的预想。(5)提示子网号全0或全1在命令提示窗口中输入命令：ip_test 0.0.0.0/24 202.113.16.10结果如下：在命令提示窗口中输入命令：ip_test 255.255.255.0/24 202.113.15.10结果如下：以上现象充分说明该算法是完全正确的。六、课程设计小结这次程序编写不太顺利，遇到困难较多，但是我都凭借着认真学习，不懂就问的态度一一克服了，我的题目是ip地址的合法性和子网的判断。由于之前在华为的课上做过一道类似的

20、题目（判断输入的ip地址是否正确），这次编程时，我就把上次编写的程序拿过来，在这基础上修修改改，感觉平时的努力在这里还是用到了，像ip的判断，子网的判断，都用到了之前写的算法，至于判断ip是否在子网里面，就采用了新的算法， 这次试验我还学会了几个函数，atoi（）和itoa（）这两个数值和字符串相互转换的函数。总的来说收获颇丰，既复习了计算机网络相关的知识，又温习了c语言。最后，感谢老师的谆谆教诲，感谢同学的热心帮助。七.参考文献1谢希仁。计算机网络第6版电子工业出版社。2吴功宜，胡晓英，张仁，何云，王宁。计算机网络课程设计。机械工业出八.附录：课程设计原代码版社，2005，9。#includ

21、e #include#include #includeint Mask_judge(int a)if(a=1&a=128&a=192&a=0&a=0&b=0&c=0&d=255) if(str0=0&str1!=.|str0= &str1=0&str2!=.) /判断第一个数是否为零开头的，例如 099.111.111.111printf(subnet is not right1!n);return 0;for(i=0;i=q&e=31)printf(掩码合法: %dn,e);else if(e31n,e);if(o!=1)printf(斜杠只能出现一次!n);/判断ip地址是否正确 if(f

22、=0&f=0&g=0&h=0&j=255)if(strz=0&strz+1!=.|strz= &strz+1=0&strz+2!=.) /判断第一个数是否为零开头的，例如 099.111.111.111printf(ip is not right1!n);return 0;for(i=z;iz+16;i+)if(stri=.&stri+1=0&stri+2!=.&stri+2!=0&stri+2!= ) /1.避免出现111.011.022.033的错误ip地址 printf(ip is not right2!n); return 0; else if(stri=.&stri+1=0|stri

23、= &stri+1=0&stri+2!=.|stri=.&stri+1= ) /2.避免最后一个数字是零的情况下以空格结尾判断失误printf(ip is not right3!n); /3.避免最后出现类似 1.1.1.1.地址return 0; /4.避免类似 09.111.111.111 地址printf(it is a correct sumnet address!n);else printf(ip is not right4!n); return 0;/判断ip_add是否属于子网a2=atoi(itoa(a, str2, 2); b2=atoi(itoa(b, str2, 2);c

24、2=atoi(itoa(c, str2, 2);d2=atoi(itoa(d, str2, 2);/*printf(%dn,a2); printf(%dn,b2); printf(%dn,c2); printf(%dn,d2); */f2=atoi(itoa(f, str2, 2); g2=atoi(itoa(g, str2, 2);h2=atoi(itoa(h, str2, 2);j2=atoi(itoa(j, str2, 2);/*printf(%dn,f2); printf(%dn,g2); printf(%dn,h2); printf(%dn,j2); */num=e/8;mod=8-

25、e%8;divider=pow(10,mod);/printf(%dn,divider);if(num=1&f2=a2&g2/divider=b2/divider)printf(ip地址属于该子网1!n);return 0;else if(num=2&f2=a2&g2=b2&h2/divider=c2/divider)printf(ip地址属于该子网2!n);return 0;else if(num=3&f2=a2&g2=b2&h2=c2&j2/divider=d2/divider)printf(ip地址属于该子网3!n);return 0;else printf(ip地址不属于该子网!n);/*printf(%d-%d-%d-%dn,a,b,c,d);printf(%dn,e);printf(%d-%d-%d-%d,f,g,h,j);*/ int main(void) char const*p;