assignments/Assignment_012

IP-Adressen

🎓 Benotetes Assignment 🎓

📆 Fällig: 23.06.2026 📆

Mittlerweile haben Sie sich mit den Aliens angefreundet. Allerdings müssen sie demnächst zurück nach Hause.

"Es tut uns leid, aber mir müssen gehen"

Sie wollen aber weiterhin mit Ihren neuen Freunden im Kontakt bleiben.

"Müsst ihr wirklich gehen?"

Dann schlugen die Aliens etwas vor:

"Ja, aber wir können unsere Computer in einem Netzwerk verbinden, um weiterhin zu kommunizieren".

Diese Idee klang super, bis Sie feststellten, dass sie nicht wissen, wie man Computer in einem Netzwerk verbindet.

"Aber wie soll das gehen?"

"Wir brauchen dafür nur IP-Adressen im selben Netzwerk"

Dafür brauchen Sie aber ein Tool, mit dem Sie IP-Adressen in einem Netzwerk berechnen können.

Paket

Gehen Sie in das Paket pr2.collections.ip.

Implementierung

Im Paket pr2.collections.ip.iputils befinden sich folgende Inhalte:

• IPAdress -> Eine Klasse
• IPFormatter -> Ein Interface
• IPParser -> Ein Interface
• IPInformation -> Ein Enum
• IPParseException -> Eine Ausnahme

Und noch eine Main im darüberliegendem Paket.

Zur Information über IP-Adressen:

• Eine IP-Adresse besteht aus 2 Teilen: die Adresse selbst sowie die Subnetzmaske
• Die Subnetzmaske beginnt immer links, und eine Folge von 1 und danach nur noch 0. Zum Beispiel 11110000 wäre eine Subnetzmaske (nicht vollständig, geht um das Konzept), 10100001 aber nicht.
• Die Subnetzmaske wird üblicherweise mit /X angegeben, wo X die Anzahl an Bits ist, die auf 1 sind.
• Die Subnetzmaske ist immer genauso lang wie die IP-Adresse (in bytes)
• Die Netzwerkadresse wird berechnet, indem alle Host-Bits auf 0 gesetzt werden, bsp: 10101010 als IP und 11110000 als Subnetzmaske ergeben 10100000 als Netzwerkadresse.
• Die Broadcastadresse wird berechnet, indem alle Host-Bits auf 1 gesetzt werden, bsp: 10101010 als IP und 11110000 als Subnetzmaske ergeben 10101111 als Broadcastadresse.

Main

Diese Klasse hat eine main-Methode, welche den Nutzer auf der Konsole nach einer IP-Adresse frägt, diese einliest, verarbeitet und dann das Ergebnis auf der Konsole ausgibt. Ein Beispiel könnte wie folgt aussehen:

Bitte gib eine IP-Adresse ein: 192.168.0.1/30

IP-Adresse: 192.168.0.1/30
Network:    192.168.0.0/30
Broadcast:  192.168.0.3/30
Range:      192.168.0.1/30 - 192.168.0.2/30
Verfügbare Adressen:
192.168.0.1/30
192.168.0.2/30

Sie dürfen gerne beliebig rumspielen, aber eine simple Ausgabe wie im obigen Beispiel genügt.

IPAddress

Dieser Klasse fehlt einiges:

• getNetworkAddress Implementierung
• getBroadcastAddress Implementierung
• addHostByte Implementierung
• prettyFormat Implementierung
• iterator Implementierung
• Konstruktoren

In den Javadocs können Sie sehen, was die Methoden jeweils tun sollen. Es soll neben dem Copy-Konstruktor auch einen Konstruktor geben, der eine verarbeitbare Darstellung einer IP-Adresse sowie einen passenden IPFormatter bekommt.

Überlegen Sie sich gut, wie eine verarbeitbare Darstellung einer IP-Adresse aussehen sollte.

Dann zum Iterator: dieser soll über die IP-Adressen im Range iterieren, sprich die Netzwerkadresse sowie die Broadcastadresse nicht mit einbegriffen. Sie dürfen eine Innere-Klasse oder seperate Klasse verwenden, beide sollen allerdings von außen nicht sichtbar sein!

Dann noch ein Beispiel-Output für die prettyFormat-Methode:

IP-Adresse: 192.168.0.1/30
Network:    192.168.0.0/30
Broadcast:  192.168.0.3/30
Range:      192.168.0.1/30 - 192.168.0.2/30
Verfügbare Adressen:
192.168.0.1/30
192.168.0.2/30

IPFormatter

Diesem Interface fehlt noch eine Methode format. Diese Methode soll einen String als Rückgabewert zurückgeben. Überlegen Sie sich geeignete Parameter.

IPParser

Diesem Interface fehlt noch eine Methode parse. Diese Methode soll einen String übergeben bekommen und eine für die IPAddress verarbeitbare Darstellung der IP-Adresse zurückgeben. Überlegen Sie sich einen geeigneten Rückgabewert.

IPInformation

Dieses Enum soll Optionen für das prettyFormat der IPAddress angeben. Sie dürfen hier auch gerne Methoden hinzufügen, es dürfen aber keine Konsolen-Ausgaben getätig werden.

Es sollte für folgendes Optionen geben:

• Die IP-Adresse
• Die Netzwerkadresse der IP-Adresse
• Die Broadcast-Adresse der IP-Adresse
• Den Range der IP-Adresse (Netzwerkadresse+1 - Broadcastadresse-1)
• Alle IP-Adressen im Range ausgeben

IPParseException

Diese Klasse ist bereits implementiert. Sie dürfen diese gerne ändern, müssen dies aber nicht.

Weiteres

Ebenfalls fehlt jeweils eine Klasse, die IPFormatter bzw. IPParser implementieren. Erstellen Sie dafür entsprechend eine IPv4Formatter und IPv4Parser Klasse und implementieren Sie diese. Es sollen gängige IPv4-Adressen verarbeitbar / ausgegeben werden können, zum Beispiel 192.168.0.1/24.

Bonus [+25 Punkte]

Wer Bonus-Punkte möchte, darf zusätzlich einen IPv6Formatter und IPv6Parser erstellen und implementieren. Die Punkte gibt es allerdings nur, wenn alle folgende Formate sowohl eingegeben als auch ausgegeben werden können:

• ::/24
• ::1/24
• 1::1/24
• 1:1::1/24
• 1111:1111:1111:1111:1111:1111:1111:1111/24

Informationen

• Das sind nur Beispiele für die Formate, natürlich sollten alle möglichen IPv6-Adressen in diesen Formaten funktionieren.
• Es sollte keine andere Klasse angepasst werden, dass IPv6 funktioniert, mit Ausnahme der Main

Und natürlich soll das ganze dann auch in der Main funktionieren, zum Beispiel:

Bitte gebe eine IP-Adresse ein: ::1/126
IP-Adresse: ::1/126
Network:    ::/126
Broadcast:  ::3/126
Range:      ::1/126 - ::2/126
Verfügbare Adressen:
::1/126
::2/126

Tests

Überprüfen Sie die Funktionalität Ihrer Implementierung mit entsprechenden JUnit-Tests und weisen Sie mit diesen Tests nach, dass die implementierten Operationen richtig funktionieren. Testen Sie alle Methoden und Konstruktoren (die prettyFormat-Methode müssen Sie nicht testen).

Abgabe: Source-Code der Tests als IPTest.

Abgabe

Alle Abgaben für die Vorlesung erfolgen über git und das Ihnen zugeordnete Repository.

Hierzu gehen Sie wie folgt vor:

1. Öffnen Sie eine Kommandozeile (Terminal).
2. Gehen Sie in Ihr Working Directory.
3. Rufen Sie mit bin/submit.sh das Skript auf, das die Lösungen testet und kompiliert. Wenn Maven eine Fehlermeldung zeigt, beheben Sie diese zuerst, bevor Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren.
4. Wenn Sie Meldung "✅ Projekt gebaut" bekommen, checken Sie Ihre Änderungen in git auf der Kommandozeile ein (comitten), d.h. mit git add und git commit. Verwenden Sie nicht Eclipse für diesen Schritt.
5. Rufen Sie mit bin/submit.sh erneut das Skript auf. Wenn alles klappt, bekommen Sie die Anzeige "✅ Aktuelle Lösungen eingereicht" und Ihre Lösung ist im System angekommen.
6. Überprüfen Sie über das Web-Frontend, ob alles so im Repository liegt, wie Sie es erwarten.

Erinnerung: Denken Sie daran, dass Sie alle öffentlichen Methoden mit entsprechender Javadoc versehen müssen. Ausgaben auf und Eingaben von der Konsole sind nur dann erlaubt, wenn der Aufgabentext es explizit verlangt.