mysql - 在地址范围内查找未使用的 IPv6

Question

如何在 2001:48a8::1 到 2001:48a8::ffff 范围内找到最小未使用的 IPv6 地址，而不是在特定的 MySQL 已用 ips 表中？

我一直遇到的问题是无法对 varbinary(16)

进行数学运算

我的整个想法是这样的:

SELECT MIN(IpAddress)+1
FROM IpAddresses t1
WHERE NOT EXISTS (SELECT *
    FROM IpAddresses AS t2
    WHERE t2.IPAddress = t1.IPAddress+1
    AND t2.AddressRangeID = ?)

但这只有在我真的可以使用 varbinary(16) 进行数学计算时才有效。

Answer 1

通常使用位掩码检查 IP 地址范围。

2001:48a8::5 & FFFF:FFFF::0 = 2001:48a8::0  # in range
2002:48a8::5 & FFFF:FFFF::0 == 2002:48a8::0  # out of range

不幸的是 bitwise operators在 MySQL 中处理二进制类型时，它们通过转换为 64 位大整数来实现，而不是 IPv6 地址所需的 128 位。

幸运的是，我们可以在 VARBINARY 数据上使用字符串函数。 LEFT()执行与位掩码相同的功能。

LEFT(2001:48a8::5, 4) = 200148a8  # in range
LEFT(2002:48a8::5, 4) = 200248a8  # out of range

它是 LEFT(x, 4) 而不是 LEFT(x, 8) 因为每个十六进制字符代表 16 位，所以其中两个组成一个 32 位字符。

像这样把它们放在一起。

SELECT HEX(IpAddress), HEX(LEFT(IpAddress, 4))
FROM   IpAddresses
WHERE  LEFT(IpAddress, 4) = UNHEX("200148A8");

---

您要求的最小 IP 不在该范围内。由于您不能对 varbinary 进行数学运算，我建议您简单地获取范围内的最大值并在 SQL 之外进行数学运算。

SELECT HEX(MAX(IpAddress))
FROM   IpAddresses
WHERE  LEFT(IpAddress, 4) = UNHEX("200148A8");

如果您真的想要这样做，请按以下步骤操作。

您不能处理完整地址，但可以只处理最低的 64 位。您可以使用 RIGHT(IpAddress, 8) 获取它。然后需要将它从二进制转换为十六进制再转换为整数。然后你可以在上面做数学运算。

CONV(HEX(RIGHT(IpAddress, 8)), 16, 10) + 1

完成后，必须将其与左侧一起放回原处。为此，必须将其转换回十六进制表示形式并填充为 16 位数字。

B -> 0000000000000000000000000000000B
LPAD( HEX(CONV(HEX(RIGHT(IpAddress, 8)), 16, 10) + 1), 32, '0' )

最后，与左侧连接。

CONCAT(
    HEX(LEFT(IpAddress, 8)),
    LPAD(
        HEX(CONV(HEX(RIGHT(IpAddress, 8)), 16, 10) + 1),
        32, '0'
    )
)

在这两个地方将 IpAddress 更改为 MAX(IpAddress)，您将获得下一个 IP 地址。

为了保持每个人的理智，我建议将所有这些都放入一个存储过程中。

我把它留作处理 NULL 结果的练习(提示:使用 CASE)。