Подсчет количества ip адресов в диапазоне IPv6?

#c_sharp #net #сеть #ipv6

Дан IPv6 диапазон (разделитель дефис): 2c0f:ffd8::-2c0f:ffd8:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff

Как быстро подсчитать колличество IP адресов в этом диапазоне?
    

Ответы

Ответ 1

В диапазоне адресов специального формата, вроде того, который показан у вас в вопросе
(общий префикс, и 00..00-ff...ff) количество адресов определяется очень просто. Берется
количество доступных для изменения бит, и 2 возводится в эту степень.

Так, ваш префикс 2c0f:ffd8 содержит 8*4 = 32 бита, остается 96 изменяемых бит, что
дает 2^96 = 79 228 162 514 264 337 593 543 950 336 разных адресов.


Ответ 2

Если не учитывать зарезервированные диапазоны адресов, то самый простой способ, как
написал в комментах @PetSerAl, преобразовать оба адреса в числа и вычесть одно из другого.

IPv6 содержит 128 бит и его численное значение не влезет ни в long, ни в decimal,
поэтому для расчетов потребуется использовать BigInteger (для этого нужно подключить
System.Numerics).

Для преобразования сналала переведем адрес в массив байтов с помощью IPAddress.GetAddressBytes,
затем воспользуемся конструктором BigInteger(byte[]). 

При преобразовании нужно учесть различия в байтовом представлении:


IPAddress.GetAddressBytes возвращает байты начиная со старших разрядов, а BigInteger
ожидает получить их в обратном порядке, поэтому массив потребуется перевернуть;
BigInteger рассматривает массив байтов как представление числа со знаком (число считается
отрицательным если установлен старший бит старшего байта). Чтобы избежать этого можно
добавить 0 в конец массива.


Пример метода, который преобразует строку адреса в число:

private static BigInteger AddressToBigInteger(string addressString)
{
    var address = IPAddress.Parse(addressString);
    var bytes = address.GetAddressBytes();
    Array.Reverse(bytes);
    Array.Resize(ref bytes, bytes.Length+1); 
    return new BigInteger(bytes);
}


Применение:

var first = AddressToBigInteger("2c0f:ffd8::");
var second = AddressToBigInteger("2c0f:ffd8:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff");
Console.WriteLine(second - first + 1); //+1, чтобы включить обе границы диапазона