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开发者工具箱-鸿蒙IPv6子网计算器开发笔记

java 2025/8/11 18:35:21

鸿蒙IPv6子网计算器开发笔记

基础知识

先来唠唠IPv6是啥玩意：

IPv6地址长啥样
- 8组16位的十六进制数
- 用冒号分开
- 比如 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001
- 可以简写成 2001:db8::1
IPv6地址类型
- 全局单播地址：公网用的
- 链路本地地址：局域网用的
- 唯一本地地址：私网用的
- 多播地址：一对多通信
- 环回地址：本地测试用
地址压缩规则
- 每组前面的0可以省略
- 连续的0可以用::代替
- 但::只能用一次
- 比如 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001
- 可以写成 2001:db8::1
子网前缀
- 用/后面的数字表示
- 范围是0-128
- 比如 /64 表示前64位是网络号
- 后64位是主机号
IPv6地址结构
- 前48位：全球路由前缀
- 中间16位：子网ID
- 后64位：接口ID
- 比如 2001:db8🔢5678::1
- 2001:db8 是前缀
- 1234 是子网
- 5678::1 是接口
特殊地址
- ::/128：未指定地址
- ::1/128：环回地址
- fe80::/10：链路本地
- ff00::/8：多播地址
- 2000::/3：全局单播
地址分配
- 2000::/3：公网地址
- fc00::/7：私网地址
- fe80::/10：本地链路
- ff00::/8：多播地址
子网划分
- /64：标准子网
- /48：大型网络
- /56：中型网络
- /64：小型网络
- /128：单机地址
地址配置
- 手动配置
- DHCPv6
- SLAAC(无状态)
- 双栈模式
常见问题
- 地址太长不好记
- 配置比较复杂
- 需要双栈支持
- 工具支持不够

前言

最近在搞鸿蒙开发者工具箱,想着加个IPv6子网计算器。这玩意比IPv4复杂多了,光是地址格式就够喝一壶的。不过好在最后搞定了,现在可以算IPv6的子网信息了。

一、功能说明

1.1 主要功能

算网络地址
算可用主机数
算首尾可用地址
支持地址压缩
支持地址展开
支持多种地址类型

1.2 界面功能

IPv6地址输入框
一键复制结果
显示详细计算
支持收藏
有使用说明

二、实现过程

2.1 计算原理

IPv6子网计算主要是位运算：

网络地址计算
- IP地址和子网掩码做与运算
- 比如 2001:db8::1/64
- 网络地址就是 2001:db8::
可用主机数计算
- 2^(128-前缀长度) - 2
- 比如 /64 就是 2^64 - 2
- 这个数太大了,用字符串表示
首尾地址计算
- 首地址：网络地址+1
- 尾地址：广播地址-1
- 比如 2001:db8::1 到 2001:db8::ffff

2.2 代码实现

// IPv6工具类
class IPv6UtilsClass {// 展开IPv6地址expandIPv6(ip: string): string {// 处理双冒号if (ip.includes('::')) {const parts = ip.split('::');const left = parts[0].split(':').filter(p => p);const right = parts[1].split(':').filter(p => p);const missing = 8 - left.length - right.length;const expanded = left.concat(Array(missing).fill('0000'), right);return expanded.map(p => p.padStart(4, '0')).join(':');}return ip.split(':').map(p => p.padStart(4, '0')).join(':');}// 压缩IPv6地址compressIPv6(ip: string): string {const parts = ip.split(':').map(p => p.replace(/^0+/, '') || '0');// 找最长的连续0let maxZeroStart = -1;let maxZeroLength = 0;let currentZeroStart = -1;let currentZeroLength = 0;for (let i = 0; i < parts.length; i++) {if (parts[i] === '0') {if (currentZeroStart === -1) {currentZeroStart = i;}currentZeroLength++;} else {if (currentZeroLength > maxZeroLength) {maxZeroLength = currentZeroLength;maxZeroStart = currentZeroStart;}currentZeroStart = -1;currentZeroLength = 0;}}if (maxZeroLength > 1) {const before = parts.slice(0, maxZeroStart);const after = parts.slice(maxZeroStart + maxZeroLength);return [...before, '', ...after].join(':');}return parts.join(':');}// 计算网络地址calculateNetworkAddress(ip: string, prefix: number): string {const binary = this.ipv6ToBinary(ip);const networkBinary = binary.map((bit, index) => index < prefix ? bit : 0);return this.binaryToIPv6(networkBinary);}// 计算可用主机数calculateHostCount(prefix: number): string {const hostBits = 128 - prefix;if (hostBits > 64) {return `2^${hostBits}`;}const count = BigInt(2) ** BigInt(hostBits) - BigInt(2);return count.toString();}
}