从IP地址范围提取/24 CIDR块的PHP教程

本文详细介绍了如何使用PHP从给定的IPv4地址范围中高效地提取所有独立的/24 CIDR块。通过利用PHP内置的ip2long和long2ip函数，结合位运算和迭代逻辑，我们能够将复杂的IP范围（例如86.111.160.0 - 86.111.175.255）转换为标准化的/24网络地址列表（例如86.111.160.0, 86.111.161.0, ... 86.111.175.0）。教程包含详细的代码示例和实现原理，帮助开发者掌握IP地址处理技巧。

1. 引言：理解需求

在网络管理和系统开发中，经常需要对IP地址进行操作。一个常见的场景是从一个连续的IP地址范围中，提取出所有符合特定子网掩码（例如/24）的网络块。例如，给定一个IP范围 86.111.160.0 - 86.111.175.255，我们的目标是生成一系列标准的/24网络地址，如 86.111.160.0, 86.111.161.0, ..., 86.111.175.0。本教程将详细介绍如何使用PHP实现这一功能。

2. IP地址的数字表示与CIDR基础

在PHP中，处理IP地址通常涉及到将其转换为长整型（32位无符号整数）进行计算，然后再转换回点分十进制字符串。

• ip2long(): 将IPv4点分十进制字符串转换为长整型。
• long2ip(): 将长整型IP地址转换回点分十进制字符串。

一个/24 CIDR块表示一个子网，其子网掩码为255.255.255.0。这意味着IP地址的前24位用于表示网络部分，后8位用于表示主机部分。因此，一个/24网络的起始地址总是X.Y.Z.0的形式，其中X.Y.Z是网络地址，而.0是该网络的第一个可用IP地址（网络地址本身）。

3. 核心功能：提取网络地址

为了从任意IP地址中获取其所属的/24网络地址（即X.Y.Z.0），我们可以实现一个辅助函数。这个函数会接收一个IP地址和一个CIDR掩码，然后通过位运算来计算出网络地址。

函数解析：

• list($net, $maskBits) = explode("/", $cidr);: 从CIDR字符串中分离出IP地址部分和掩码位数。
• $ipLong = ip2long($ip);: 将输入的IP地址转换为长整型。
• $subnetMaskLong = ~((1
• 32 - $maskBits: 计算主机位数量。例如，对于/24，主机位是8位。
• (1
• ~: 按位取反操作，将上述掩码变为高位全为1，低位全为0的形式，这正是子网掩码的二进制表示（例如，0xFFFFFF00）。

$networkAddressLong = $ipLong & $subnetMaskLong;: 对IP地址的长整型表示和子网掩码进行按位与操作。这个操作会清除IP地址中的主机位，只保留网络位，从而得到网络地址。

return long2ip($networkAddressLong);: 将计算出的网络地址转换回点分十进制字符串。

4. 迭代IP范围并提取/24块

有了getNetworkAddress函数，我们就可以遍历给定的IP范围，并为范围内的每个/24块生成其网络地址。关键在于如何正确地从一个/24块的起始IP跳到下一个/24块的起始IP。

一个/24块包含256个IP地址（从X.Y.Z.0到X.Y.Z.255）。因此，从一个/24块的起始地址跳到下一个/24块的起始地址，需要将IP地址的长整型值增加256。

24块的起始IP。
    while ($currentBlockStartIpLong <= $upperIpLong) {
        // 将当前块的起始IP添加到结果数组
        $blocks[] = long2ip($currentBlockStartIpLong);

        // 移动到下一个/24块的起始地址。
        // 一个/24块有256个地址，所以下一个块的起始地址是当前地址 + 256。
        $currentBlockStartIpLong += 256;
    }

    return $blocks;
}

// 示例用法
$range = "86.111.160.0 - 86.111.175.255";
$resultBlocks = extract24BlocksFromRange($range);

foreach ($resultBlocks as $block) {
    echo $block . "\n";
}

?>

实现解析：

1. 解析范围： 使用explode('-',$range)将输入字符串分割为起始IP和结束IP。
2. 转换为长整型： ip2long()用于将点分十进制IP转换为可计算的长整型。
3. 对齐起始IP： getNetworkAddress(long2ip($lowerIpLong), long2ip($lowerIpLong) . '/24') 这一步非常重要。它确保我们总是从一个/24块的精确网络地址（即.0结尾的地址）开始计数，即使输入的起始IP不是.0结尾。
4. 循环迭代：
   • while ($currentBlockStartIpLong