我需要使用 Rails3 + Mongoid 将 IPv6 地址存储在 Mongodb 数据库中。

集合中还将(大部分)有 IPv4 地址。

我需要将地址存储为小数，因为我必须查询属于网络的地址(我会将网络和地址存储在不同的集合中)。

我使用 BigDecimals 来存储这些地址(因为 IPv6 地址是 128 位长)但是当我试图找到哪些地址属于网络时(具体来说:在网络地址和广播地址之间)，我没有找到任何可行的解决方案.

Mongoid“gte”和“lte”似乎只适用于整数(BigDecimals 实际上是字符串)并返回一个空列表，而且我找不到查询我的 mongoid 模型的字符串范围的方法。

MongoDB 似乎允许这样做(http://www.mongodb.org/display/DOCS/min+and+max+Query+Specifiers)，但我在 mongoid 文档中找不到相应的语法。

像下面这样的查询会引发可怕的“数据库断言失败”:

Network.min(address: ip.network.to_i.to_s).max(address: ip.broadcast.to_i.to_s)

“ip.to_i.to_s”提供了十进制地址的字符串表示，因为我使用的是 IPAddress gem。

与“to_i”或“BigDecimal.new(ip.network.to_i)”相同的错误

另一种解决方案是将 v6 地址存储在 2 个 64 位整数中，但它对于范围查询要复杂得多，我想对 v6 和 v4 地址使用相同的行为。

有没有人有过以干净的方式处理数据库中 IPv6 地址查询的经验？

这是我当前的网络模型:

class Network

  # INCLUSIONS

    include Mongoid::Document
    include Mongoid::Timestamps

  # RELATIONS

    belongs_to :vlan

  # FIELDS

    field :description
    field :address, type: BigDecimal
    field :prefix,  type: Integer
    field :v6,      type: Boolean
    field :routed,  type: Boolean

  # VALIDATIONS

    validates :ip,
      presence: true

    # Address must be a valid IP address
    validate :ip do
      errors.add(:ip, :invalid) unless ip? && ip == ip.network
    end

  # INSTANCE METHODS

    # Returns string representation of the address
    def address
      ip.to_s if ip
    end

    def address= value
      raise NoMethodError, 'address can not be set directly'
    end

    # Provides the IPAddress object
    def ip
      unless @ip.is_a?(IPAddress) || self[:address].blank?
        # Generate IP address
        if self[:v6]
          @ip = IPAddress::IPv6.parse_u128 self[:address].to_i
        else
          @ip = IPAddress::IPv4.parse_u32 self[:address].to_i
        end
        # Set IP prefix
        @ip.prefix = self[:prefix] if self[:prefix]
      end
      @ip
    end

    # Sets network IP
    def ip= value
      value          = value.to_s
      @ip            = value
      self[:address] = nil
      self[:prefix]  = nil
      self[:v6]      = nil
      begin
        @ip            = IPAddress value
        self[:address] = @ip.to_i
        self[:prefix]  = @ip.prefix
        self[:v6]      = @ip.ipv6?
      rescue
      end
    end

    # Whether IP is a IPAddress object
    def ip?
      ip.is_a? IPAddress
    end

    # Provides network prefix
    def prefix
      return ip.prefix if ip?
      self[:prefix]
    end

    def prefix= value
      raise NoMethodError, 'prefix can not be set directly'
    end

    # Provides string representation of the network
    def to_s
      ip? ? ip.to_string : @ip.to_s
    end

    def subnets
      networks = Network.min(address: ip.network.to_i.to_s).max(address: ip.broadcast.to_i.to_s)
      return networks
    end

end

子网方法是我正在研究的方法，用于检测嵌套到当前网络中的网络。

请注意，我想避免网络/子网与即将到来的主机地址之间的“强”数据库关系，以保持它们的动态。

更新:

这是我的最后一个类，它可以很好地管理嵌套 IP 网络。

地址以十六进制形式存储为固定长度的字符串。它们可以存储在 base 32 中以匹配实际地址大小，但十六进制更利于可读性。

Subnets 方法提供当前网络所有子网的列表。

class Network

  # INCLUSIONS

    include Mongoid::Document
    include Mongoid::Timestamps

  # RELATIONS

    belongs_to :vlan

  # FIELDS

    field :description
    field :address, type: String
    field :prefix,  type: Integer
    field :routed,  type: Boolean
    field :v6,      type: Boolean

  # VALIDATIONS

    validates :ip,
      presence: true

    # Address must be a valid IP address
    validate do
      errors.add(:ip, :invalid) unless ip? && ip == ip.network
    end

    validate do
        errors.add(:ip, :prefix_invalid_v6) if ip && ip.ipv6? && (self[:prefix] < 0 || self[:prefix] > 64)
    end

  # INSTANCE METHODS

    # Returns string representation of the address
    def address
      ip.to_s if ip
    end

    def address= value
      raise NoMethodError, 'address can not be set directly'
    end

    # Provides the IPAddress object
    def ip
      unless @ip.is_a?(IPAddress) || self[:address].blank?
        # Generate IP address
        if v6
          @ip = IPAddress::IPv6.parse_u128 self[:address].to_i(16)
        else
          @ip = IPAddress::IPv4.parse_u32 self[:address].to_i(16)
        end
        # Set IP prefix
        @ip.prefix = self[:prefix] if self[:prefix]
      end
      @ip
    end

    # Sets network IP
    def ip= value
      value          = value.to_s
      @ip            = value
      self[:address] = nil
      self[:prefix]  = nil
      self[:v6]      = nil
      begin
        @ip            = IPAddress value
        self[:address] = @ip.to_i.to_s(16).rjust((@ip.ipv4? ? 8 : 32), '0')
        self[:prefix]  = @ip.prefix
        self[:v6]      = @ip.ipv6?
      rescue
      end
    end

    # Whether IP is a IPAddress object
    def ip?
      ip.is_a? IPAddress
    end

    # Provides network prefix
    def prefix
      return ip.prefix if ip?
      self[:prefix]
    end

    def prefix= value
      raise NoMethodError, 'prefix can not be set directly'
    end

    # Provides string representation of the network
    def to_s
      ip? ? ip.to_string : @ip.to_s
    end

    # Provides nested subnets list
    def subnets
      length= ip.ipv4? ? 8 : 32
      networks = Network.where(
        v6: v6,
        :address.gte => (ip.network.to_i.to_s(16)).rjust(length, '0'),
        :address.lte => (ip.broadcast.to_i.to_s(16).rjust(length, '0')),
        :prefix.gte  => ip.prefix
      ).asc(:address).asc(:prefix)
    end

end 

最佳答案

一种可能的方法是将网络存储为表示为字符串的二进制文件。并且不包括无意义的尾随零(对于/12，您保留前 12 位)。

示例:网络 192.168.1.0 实际上是 11000000101010000000000100000000。让我们疏散尾随零:110000001010100000000001，您可以数一数，它是/24。

你可以找到它的所有子网:

Network.where(:address_bin => /^110000001010100000000001/, :v6 => false)

如果有的话，它会使用 :address_bin 上的索引。 :v6 => false是匹配相同类型的子网。

回到源头:)

其他方式，更简单，您的问题是针对 ipv6，但在 ipv6 中，地址的最后 64 位是保留给子网中的主机。例如，如果您有一个/40，则您只剩下 64-40 = 24 位来处理子网(如果有的话)。

因此可以将网络地址存储为64bit的整数，即128bit地址的前64bits；最后 64 位强制为零。

关于ruby-on-rails - Mongoid : IPv6 addresses storage，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/11468075/