Який тип даних слід вибрати для зберігання IP-адреси на SQL-сервері?
Вибравши правильний тип даних, було б досить легко фільтрувати за IP-адресою?
Який тип даних слід вибрати для зберігання IP-адреси на SQL-сервері?
Вибравши правильний тип даних, було б досить легко фільтрувати за IP-адресою?
Відповіді:
Технічно правильний спосіб зберігання IPv4 - це двійковий (4), оскільки таким він є насправді (ні, навіть не INT32 / INT (4), числова текстова форма, яку ми всі знаємо і любимо (255.255.255.255), просто дисплейне перетворення його бінарного вмісту).
Якщо ви зробите це таким чином, ви хочете, щоб функції перетворилися у формат текстового дисплея та з нього:
Ось як перетворити текстову форму відображення у бінарну:
CREATE FUNCTION dbo.fnBinaryIPv4(@ip AS VARCHAR(15)) RETURNS BINARY(4)
AS
BEGIN
DECLARE @bin AS BINARY(4)
SELECT @bin = CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 4 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 3 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 2 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 1 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
RETURN @bin
END
go
Ось як перетворити бінарне назад у форму текстового відображення:
CREATE FUNCTION dbo.fnDisplayIPv4(@ip AS BINARY(4)) RETURNS VARCHAR(15)
AS
BEGIN
DECLARE @str AS VARCHAR(15)
SELECT @str = CAST( CAST( SUBSTRING( @ip, 1, 1) AS INTEGER) AS VARCHAR(3) ) + '.'
+ CAST( CAST( SUBSTRING( @ip, 2, 1) AS INTEGER) AS VARCHAR(3) ) + '.'
+ CAST( CAST( SUBSTRING( @ip, 3, 1) AS INTEGER) AS VARCHAR(3) ) + '.'
+ CAST( CAST( SUBSTRING( @ip, 4, 1) AS INTEGER) AS VARCHAR(3) );
RETURN @str
END;
go
Ось демонстрація способів їх використання:
SELECT dbo.fnBinaryIPv4('192.65.68.201')
--should return 0xC04144C9
go
SELECT dbo.fnDisplayIPv4( 0xC04144C9 )
-- should return '192.65.68.201'
go
Нарешті, виконуючи пошук і порівнюючи, завжди використовуйте двійкову форму, якщо ви хочете мати можливість використовувати ваші індекси.
ОНОВЛЕННЯ:
Я хотів додати, що один із способів вирішити притаманні проблеми продуктивності скалярних UDF в SQL Server, але все-таки зберегти кодове повторне використання функції - це замість цього використовувати iTVF (вбудовану функцію в таблиці). Ось як можна переписати першу функцію вище (рядок у двійковий) як iTVF:
CREATE FUNCTION dbo.itvfBinaryIPv4(@ip AS VARCHAR(15)) RETURNS TABLE
AS RETURN (
SELECT CAST(
CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 4 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 3 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 2 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 1 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
AS BINARY(4)) As bin
)
go
Ось це в прикладі:
SELECT bin FROM dbo.fnBinaryIPv4('192.65.68.201')
--should return 0xC04144C9
go
А ось як би ви його використовували в ВСТУП
INSERT INTo myIpTable
SELECT {other_column_values,...},
(SELECT bin FROM dbo.itvfBinaryIPv4('192.65.68.201'))
Можна використовувати варчар. Довжина IPv4 є статичною, але довжина IPv6 може бути дуже мінливою.
Якщо у вас немає вагомих причин зберігати його як бінарне, дотримуйтесь рядкового (текстового) типу.
Ось якийсь код для перетворення IPV4 або IPv6 у варчарському форматі у двійковий (16) та назад. Це найменша форма, яку я міг придумати. Він повинен добре індексувати і забезпечувати відносно простий спосіб фільтрації в підмережах. Потрібен SQL Server 2005 або новішої версії. Не впевнений, що це абсолютно куленепробивна. Сподіваюся, це допомагає.
-- SELECT dbo.fn_ConvertIpAddressToBinary('2002:1ff:6c2::1ff:6c2')
-- SELECT dbo.fn_ConvertIpAddressToBinary('10.4.46.2')
-- SELECT dbo.fn_ConvertIpAddressToBinary('bogus')
ALTER FUNCTION dbo.fn_ConvertIpAddressToBinary
(
@ipAddress VARCHAR(39)
)
RETURNS BINARY(16) AS
BEGIN
DECLARE
@bytes BINARY(16), @vbytes VARBINARY(16), @vbzone VARBINARY(2)
, @colIndex TINYINT, @prevColIndex TINYINT, @parts TINYINT, @limit TINYINT
, @delim CHAR(1), @token VARCHAR(4), @zone VARCHAR(4)
SELECT
@delim = '.'
, @prevColIndex = 0
, @limit = 4
, @vbytes = 0x
, @parts = 0
, @colIndex = CHARINDEX(@delim, @ipAddress)
IF @colIndex = 0
BEGIN
SELECT
@delim = ':'
, @limit = 8
, @colIndex = CHARINDEX(@delim, @ipAddress)
WHILE @colIndex > 0
SELECT
@parts = @parts + 1
, @colIndex = CHARINDEX(@delim, @ipAddress, @colIndex + 1)
SET @colIndex = CHARINDEX(@delim, @ipAddress)
IF @colIndex = 0
RETURN NULL
END
SET @ipAddress = @ipAddress + @delim
WHILE @colIndex > 0
BEGIN
SET @token = SUBSTRING(@ipAddress, @prevColIndex + 1, @Colindex - @prevColIndex - 1)
IF @delim = ':'
BEGIN
SET @zone = RIGHT('0000' + @token, 4)
SELECT
@vbzone = CAST('' AS XML).value('xs:hexBinary(sql:variable("@zone"))', 'varbinary(2)')
, @vbytes = @vbytes + @vbzone
IF @token = ''
WHILE @parts + 1 < @limit
SELECT
@vbytes = @vbytes + @vbzone
, @parts = @parts + 1
END
ELSE
BEGIN
SET @zone = SUBSTRING('' + master.sys.fn_varbintohexstr(CAST(@token AS TINYINT)), 3, 2)
SELECT
@vbzone = CAST('' AS XML).value('xs:hexBinary(sql:variable("@zone"))', 'varbinary(1)')
, @vbytes = @vbytes + @vbzone
END
SELECT
@prevColIndex = @colIndex
, @colIndex = CHARINDEX(@delim, @ipAddress, @colIndex + 1)
END
SET @bytes =
CASE @delim
WHEN ':' THEN @vbytes
ELSE 0x000000000000000000000000 + @vbytes
END
RETURN @bytes
END
-- SELECT dbo.fn_ConvertBinaryToIpAddress(0x200201FF06C200000000000001FF06C2)
-- SELECT dbo.fn_ConvertBinaryToIpAddress(0x0000000000000000000000000A0118FF)
ALTER FUNCTION [dbo].[fn_ConvertBinaryToIpAddress]
(
@bytes BINARY(16)
)
RETURNS VARCHAR(39) AS
BEGIN
DECLARE
@part VARBINARY(2)
, @colIndex TINYINT
, @ipAddress VARCHAR(39)
SET @ipAddress = ''
IF SUBSTRING(@bytes, 1, 12) = 0x000000000000000000000000
BEGIN
SET @colIndex = 13
WHILE @colIndex <= 16
SELECT
@part = SUBSTRING(@bytes, @colIndex, 1)
, @ipAddress = @ipAddress
+ CAST(CAST(@part AS TINYINT) AS VARCHAR(3))
+ CASE @colIndex WHEN 16 THEN '' ELSE '.' END
, @colIndex = @colIndex + 1
IF @ipAddress = '0.0.0.1'
SET @ipAddress = '::1'
END
ELSE
BEGIN
SET @colIndex = 1
WHILE @colIndex <= 16
BEGIN
SET @part = SUBSTRING(@bytes, @colIndex, 2)
SELECT
@ipAddress = @ipAddress
+ CAST('' as xml).value('xs:hexBinary(sql:variable("@part") )', 'varchar(4)')
+ CASE @colIndex WHEN 15 THEN '' ELSE ':' END
, @colIndex = @colIndex + 2
END
END
RETURN @ipAddress
END
Оскільки я хочу обробляти і те, IPv4
і IPv6
я використовую VARBINARY(16)
такі SQL CLR
функції, щоб перетворити text
презентацію IP-адреси в байти та зворотно:
[SqlFunction(DataAccess = DataAccessKind.None, IsDeterministic = true)]
public static SqlBytes GetIPAddressBytesFromString (SqlString value)
{
IPAddress IP;
if (IPAddress.TryParse(value.Value, out IP))
{
return new SqlBytes(IP.GetAddressBytes());
}
else
{
return new SqlBytes();
}
}
[SqlFunction(DataAccess = DataAccessKind.None, IsDeterministic = true)]
public static SqlString GetIPAddressStringFromBytes(SqlBytes value)
{
string output;
if (value.IsNull)
{
output = "";
}
else
{
IPAddress IP = new IPAddress(value.Value);
output = IP.ToString();
}
return new SqlString(output);
}
Для людей, що використовують .NET, можна використовувати клас IPAddress для розбору рядка IPv4 / IPv6 та збереження його як VARBINARY(16)
. Можна використовувати той же клас для перетворення byte[]
в рядок. Якщо ви хочете перетворити VARBINARY
в SQL:
--SELECT
-- dbo.varbinaryToIpString(CAST(0x7F000001 AS VARBINARY(4))) IPv4,
-- dbo.varbinaryToIpString(CAST(0x20010DB885A3000000008A2E03707334 AS VARBINARY(16))) IPv6
--ALTER
CREATE
FUNCTION dbo.varbinaryToIpString
(
@varbinaryValue VARBINARY(16)
)
RETURNS VARCHAR(39)
AS
BEGIN
IF @varbinaryValue IS NULL
RETURN NULL
IF DATALENGTH(@varbinaryValue) = 4
BEGIN
RETURN
CONVERT(VARCHAR(3), CONVERT(INT, SUBSTRING(@varbinaryValue, 1, 1))) + '.' +
CONVERT(VARCHAR(3), CONVERT(INT, SUBSTRING(@varbinaryValue, 2, 1))) + '.' +
CONVERT(VARCHAR(3), CONVERT(INT, SUBSTRING(@varbinaryValue, 3, 1))) + '.' +
CONVERT(VARCHAR(3), CONVERT(INT, SUBSTRING(@varbinaryValue, 4, 1)))
END
IF DATALENGTH(@varbinaryValue) = 16
BEGIN
RETURN
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 1, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 3, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 5, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 7, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 9, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 11, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 13, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 15, 2)
END
RETURN 'Invalid'
END
sys.dm_exec_connections
використовує varchar (48) після SQL Server 2005 SP1. Звучить для мене досить добре, особливо якщо ви хочете використовувати його порівняно зі своїм значенням.
Реально ви ще не побачите IPv6 як основний потік деякий час, тому я віддаю перевагу 4 крихітному маршруту. Сказавши це, я використовую varchar (48), тому що мені потрібно користуватисяsys.dm_exec_connections
...
Інакше. У відповіді Марка Редмана згадується попередня дискусія щодо ПП запитання питання.
Спасибі RBarry. Я збираю систему розподілу блоків IP і зберігаю як бінарний - єдиний шлях.
Я зберігаю представлення CIDR (наприклад: 192.168.1.0/24) блоку IP у варшарському полі та використовую 2 обчислені поля для утримання бінарної форми початку та кінця блоку. Звідти я можу запускати швидкі запити, щоб побачити, чи визначений блок як уже виділений, чи вільний призначати.
Я змінив вашу функцію, щоб обчислити кінцеву IP-адресу так:
CREATE FUNCTION dbo.fnDisplayIPv4End(@block AS VARCHAR(18)) RETURNS BINARY(4)
AS
BEGIN
DECLARE @bin AS BINARY(4)
DECLARE @ip AS VARCHAR(15)
DECLARE @size AS INT
SELECT @ip = Left(@block, Len(@block)-3)
SELECT @size = Right(@block, 2)
SELECT @bin = CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 4 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 3 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 2 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 1 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
SELECT @bin = CAST(@bin + POWER(2, 32-@size) AS BINARY(4))
RETURN @bin
END;
go
Зазвичай я використовую звичайну стару фільтрацію VARCHAR для IPAddress.
Якщо ви хочете відфільтрувати діапазони IP-адреси, я б розбив її на чотири цілі числа.
Мені подобаються функції SandRock. Але я виявив помилку в коді dbo.fn_ConvertIpAddressToBinary . Вхідний параметр @ipAddress VARCHAR (39) занадто малий, коли ви присвоюєте @delim до нього.
SET @ipAddress = @ipAddress + @delim
Ви можете збільшити її до 40. Або ще краще використовувати нову змінну, яка є більшою, і використовувати її всередині. Таким чином ви не втратите останню пару у великій кількості.
SELECT dbo.fn_ConvertIpAddressToBinary('ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff')
Наступна відповідь заснована на відповідях М. Тернхаута та Джеррі Бірхлера на це запитання, але з наступними вдосконаленнями:
sys.fn_varbintohexsubstring
, fn_varbintohexstr
) на CONVERT()
для двійкових стилівCAST('' as xml).value('xs:hexBinary())
) XML на ) CONVERT()
для двійкові стиліfn_ConvertIpAddressToBinary
(як зазначив C.Plock )Код був протестований у SQL Server 2014 та SQL Server 2016 (див. Тестові приклади в кінці)
Перетворює 4 байтних значень у IPV4 та 16 байтних значень у представленнях рядків IPV6 . Зауважте, що ця функція не скорочує адреси.
ALTER FUNCTION dbo.IPAddressVarbinaryToString
(
@varbinaryValue VARBINARY( 16 )
)
RETURNS VARCHAR(39)
AS
BEGIN
IF @varbinaryValue IS NULL
RETURN NULL;
ELSE IF DATALENGTH( @varbinaryValue ) = 4
RETURN
CONVERT( VARCHAR(3), CONVERT(TINYINT, SUBSTRING( @varbinaryValue, 1, 1 ))) + '.' +
CONVERT( VARCHAR(3), CONVERT(TINYINT, SUBSTRING( @varbinaryValue, 2, 1 ))) + '.' +
CONVERT( VARCHAR(3), CONVERT(TINYINT, SUBSTRING( @varbinaryValue, 3, 1 ))) + '.' +
CONVERT( VARCHAR(3), CONVERT(TINYINT, SUBSTRING( @varbinaryValue, 4, 1 )));
ELSE IF DATALENGTH( @varbinaryValue ) = 16
RETURN
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 1, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 3, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 5, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 7, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 9, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 11, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 13, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 15, 2 ), 2 );
RETURN 'Invalid';
END
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString(0x00000000000000000000000000000000) -- 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 (no address shortening)
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString(0x00010002000300400500060070000089) -- 0001:0002:0003:0040:0500:0600:7000:0089
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString(0xC0A80148) -- 255.168.1.72
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString(0x7F000001) -- 127.0.0.1 (no address shortening)
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString(NULL) -- NULL
Перетворює представлення рядків IPV4 та IPV6 у двійкові значення 4 байти та 16 байт відповідно. Зауважте, що ця функція здатна проаналізувати більшість (усіх загальновживаних) представлень скорочень адрес (наприклад, 127 ... 1 та 2001: db8 :: 1319: 370: 7348). Щоб змусити функцію тонкості завжди повертати 16-байтові бінарні значення, коментовуючи, що веде 0s конкатенацію в кінці функції.
ALTER FUNCTION [dbo].[IPAddressStringToVarbinary]
(
@IPAddress VARCHAR( 39 )
)
RETURNS VARBINARY(16) AS
BEGIN
IF @ipAddress IS NULL
RETURN NULL;
DECLARE @bytes VARBINARY(16), @token VARCHAR(4),
@vbytes VARBINARY(16) = 0x, @vbzone VARBINARY(2),
@tIPAddress VARCHAR( 40 ),
@colIndex TINYINT,
@delim CHAR(1) = '.',
@prevColIndex TINYINT = 0,
@parts TINYINT = 0, @limit TINYINT = 4;
-- Get position if IPV4 delimiter
SET @colIndex = CHARINDEX( @delim, @ipAddress );
-- If not IPV4, then assume IPV6
IF @colIndex = 0
BEGIN
SELECT @delim = ':', @limit = 8, @colIndex = CHARINDEX( @delim, @ipAddress );
-- Get number of parts (delimiters)
WHILE @colIndex > 0
SELECT @parts += 1, @colIndex = CHARINDEX( @delim, @ipAddress, @colIndex + 1 );
SET @colIndex = CHARINDEX( @delim, @ipAddress );
IF @colIndex = 0
RETURN NULL;
END
-- Add trailing delimiter (need new variable of larger size)
SET @tIPAddress = @IPAddress + @delim;
WHILE @colIndex > 0
BEGIN
SET @token = SUBSTRING( @tIPAddress, @prevColIndex + 1, @Colindex - @prevColIndex - 1 );
IF @delim = ':'
BEGIN
SELECT @vbzone = CONVERT( VARBINARY(2), RIGHT( '0000' + @token, 4 ), 2 ), @vbytes += @vbzone;
-- Handles consecutive sections of zeros representation rule (i.e. ::)(https://en.wikipedia.org/wiki/IPv6#Address_representation)
IF @token = ''
WHILE @parts + 1 < @limit
SELECT @vbytes += @vbzone, @parts += 1;
END
ELSE
BEGIN
SELECT @vbzone = CONVERT( VARBINARY(1), CONVERT( TINYINT, @token )), @vbytes += @vbzone
END
SELECT @prevColIndex = @colIndex, @colIndex = CHARINDEX( @delim, @tIPAddress, @colIndex + 1 )
END
SET @bytes =
CASE @delim
WHEN ':' THEN @vbytes
ELSE /*0x000000000000000000000000 +*/ @vbytes -- Return IPV4 addresses as 4 byte binary (uncomment leading 0s section to force 16 byte binary)
END
RETURN @bytes
END
Дійсні справи
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001' ) -- 0x0000000000000000000000000001 (check bug fix)
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '0001:0002:0003:0040:0500:0600:7000:0089' ) -- 0x00010002000300400500060070000089
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8:85a3:8d3:1319::370:7348' ) -- 0x20010DB885A308D31319000003707348 (check short hand)
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8:85a3:8d3:1319:0000:370:7348' ) -- 0x20010DB885A308D31319000003707348
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '192.168.1.72' ) -- 0xC0A80148
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '127...1' ) -- 0x7F000001 (check short hand)
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( NULL ) -- NULL
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '' ) -- NULL
-- Check that conversions return original address
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '0001:0002:0003:0040:0500:0600:7000:0089' )) -- '0001:0002:0003:0040:0500:0600:7000:0089'
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '127...1' )) -- 127.0.0.1
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '192.168.1.72' )) -- 192.168.1.72
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8:85a3:8d3:1319::370:7348' )) -- 2001:0db8:85a3:08d3:1319:0000:0370:7348
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8:85a3:8d3:1314:0000:370:7348' )) -- 2001:0db8:85a3:08d3:1319:0000:0370:7348
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8:85a3:8d3::370:7348' )) -- 2001:0DB8:85A3:08D3:0000:0000:0370:7348
-- This is technically an invalid IPV6 (according to Wikipedia) but it parses correctly
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8::1319::370:7348' )) -- 2001:0DB8:0000:0000:1319:0000:0370:7348
Недійсні справи
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8::1319::7348' )) -- 2001:0DB8:0000:0000:0000:1319:0000:7348 (ambiguous address)
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '127.1' ) -- 127.0.0.1 (not supported short-hand)
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '127.1' )) -- 127.0.0.1 (not supported short-hand)
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '0300.0000.0002.0353' ) -- octal byte values
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '0xC0.0x00.0x02.0xEB' ) -- hex values
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( 'C0.00.02.EB' ) -- hex values