CN105357334B - 一种基于ipv6地址划分的ipv6地址存储及快速查询方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于IPV6地址划分的IPV6地址存储及快速查询方法，包括以下步骤：通过引入集团IPV6地址层次规划或省/区域自定义层次规划，建立IPV6地址层次标识体系，并将标识体系进行组合形成子网规划；对现网采集的IPV6地址进行标识符匹配，根据该IP地址的标识符组合，将该IP归属相应的上述子网，并建立相应的索引；在IPV6地址管理和统计查询时，根据规划时定义的标识含义，将查询条件转换为标识，实现与子网的匹配，并对该子网下的IP地址使用情况进行统计；对地址范围段IP状态的查询，利用Ipv6地址空间规划的层次结构特点，实现Ipv6地址的快速查询，缩小查询范围，提高查询效率。

Description

一种基于IPV6地址划分的IPV6地址存储及快速查询方法

技术领域

本发明涉及网络数据技术领域，尤其涉及一种基于IPV6地址划分的IPV6地址存储及快速查询方法。

背景技术

IP地址作为设备间网络通讯的识别ID，其管理与使用分散，将导致IP地址使用情况难以审计与监管，目前中国移动已经实现对IPV4地址的监管。为缓解IPV4地址资源的不足，IPv6地址体系已在中国正式商用，因此将出现IPv4/IPv6两套地址系统并存状况，如何对IPV6地址进行前效监管控将是急需解决的问题。

基本IPV4地址管理方法的成熟性和通用性，其管理方法也可实现对IPV6地址的管理：

1)在传统IPV4地址的网管系统中，通常采用按网段/子网全量存储，同时为统计不同类型IP状态，通过采用表结构为Ipv4地址增加所属区域、业务类型等关联属性字段。

2)针对IP网段的IP地址状态，在IPV4网管中使用全量查询：即在查询范围内依次查询每一个IP的状态，统计分配占用情况。

3)Ipv6地址只存储已使用IP，因此在具体查询方法上，首先算出IP地址的检索范围，然后从最小IP开始，按照一个合适的步进值(step)以及总共需要检索的count值，循环遍历查询范围内的所有IP地址，得到结果，如图1所示。

使用IPV4地址的管理方法对IPV6地址进行存储和管理，存在如下问题：

1)IPV6地址为128位，因此每个网段/子网存在海量地址。针对海量IPV6地址进行查询时，当查询的IP地址范围很大时，从最小IP地址开始执行查询，有可能会执行多次的“空”查询(没有数据的查询)才能真正查找到数据，查询效率低慢，从而严重影响IP地址的管理效率。

2)IPV4地址管理中，对IP地址的所属的区域、业务类型等属性可采集相应的关联字段作区分，而在IPV6的地址规划中，移动利用IPV6层次化、结构化的特性，采用如下方式进行：

通过IPV6地址的前64位中不同位数的组合来确定业务类型、网络标识、专业、地域、地市公司规划等，不再需要分配地址的关联属性。因此采用以前Ipv4地址的管理方法对IPV6地址进行管理，可能面临采集不到相应属性字段的问题，无法依据IP属性进行分类查询和统计，未合理利用Ipv6地址体系的特点，从而导致查询、统计效率低且复杂。

发明内容

本发明提供了一种基于IPV6地址划分的IPV6地址存储及快速查询方法，利用Ipv6地址空间规划的层次结构特点，通过解析相应IP地址相应规划层次标识，建立存量IPV6地址索引，实现IPV6地址的存储管理，进而通过标识符和索引匹配，实现Ipv6地址的快速查询，缩小查询范围，提高查询效率。

为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案：一种基于IPV6地址划分的IPV6地址存储及快速查询方法，包括以下步骤：

S1、通过引入集团IPV6地址层次规划或省/区域自定义层次规划，建立IPV6地址层次标识体系，并将标识体系进行组合形成子网规划；

S2、对现网采集的IPV6地址进行标识符匹配，根据该IP地址的标识符组合，将该IP归属相应的上述子网，并建立相应的索引；

S3、在IPV6地址管理和统计查询时，根据规划时定义的标识含义，将查询条件转换为标识，实现与子网的匹配，并对该子网下的IP地址使用情况进行统计；

S4、对地址范围段IP状态的查询：

其方法如下：(1)根据用户地址规划方案的地址空间内给定的查询范围，首先匹配最小查询范围，从用户地址规划层次树的根节点开始，对根节点的儿子节点进行大小排序，然后使用查询范围的最小值与此节点的前缀长度相同的值，从小到大依次与这些儿子节点比较大小；

(2)若找到与根节点相等的节点，则此节点匹配成功，再以以此节点为根节点，重复步骤(1)；

(3)若找到刚刚大于查找最小范围值的节点，则停止查询，然后把用户地址规划层次树的根节点到此节点的网络前缀作为新的查询范围的最小值；

(4)重复1到3步骤，利用刚刚小于最大范围值的节点，找到查询范围的最大值；

(5)利用新的最小值与最大值之间的查询范围，查询IP地址。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

利用IPV6地址空间规划的层次结构特点，通过解析相应IP地址相应规划层次标识，建立存量IPV6地址索引，实现IPV6地址的存储管理，进而通过标识符和索引匹配，实现Ipv6地址的快速查询，缩小查询范围，提高查询效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的框架示意图；

图2是本申请实施例的子网规划结构框架图；

图3是本申请实施例的IP索引结构图。

具体实施方式

本发明提供了一种基于IPV6地址划分的IPV6地址存储及快速查询方法，利用Ipv6地址空间规划的层次结构特点，通过解析相应IP地址相应规划层次标识，建立存量IPV6地址索引，实现IPV6地址的存储管理，进而通过标识符和索引匹配，实现Ipv6地址的快速查询，缩小查询范围，提高查询效率。

本实施例所述的一种基于IPV6地址划分的IPV6地址存储及快速查询方法，包括以下步骤：

S1、通过引入集团IPV6地址层次规划或省/区域自定义层次规划，建立IPV6地址层次标识体系，并将标识体系进行组合形成子网规划，如图2所示；

S2、对现网采集的IPV6地址进行标识符匹配，根据该IP地址的标识符组合，将该IP归属相应的上述子网，并建立相应的索引，如图3所示；

S3、在IPV6地址管理和统计查询时，根据规划时定义的标识含义，将查询条件转换为标识，实现与子网的匹配，并对该子网下的IP地址使用情况进行统计；

S4、对地址范围段IP状态的查询：

其方法如下：(1)根据用户地址规划方案的地址空间内给定的查询范围，首先匹配最小查询范围，从用户地址规划层次树的根节点开始，对根节点的儿子节点进行大小排序，然后使用查询范围的最小值与此节点的前缀长度相同的值，从小到大依次与这些儿子节点比较大小；

(2)若找到与根节点相等的节点，则此节点匹配成功，再以以此节点为根节点，重复步骤(1)；

(3)若找到刚刚大于查找最小范围值的节点，则停止查询，然后把用户地址规划层次树的根节点到此节点的网络前缀作为新的查询范围的最小值；

(4)重复1到3步骤，利用刚刚小于最大范围值的节点，找到查询范围的最大值；

(5)利用新的最小值与最大值之间的查询范围，查询IP地址。

以VOLTE用户地址规划方案为例，假设在VOLTE用户地址空间内，给定了一个查询范围。

1、首先匹配最小查询范围，从VOLTE用户地址规划层次树的根节点开始，首先对根节点的儿子节点进行大小排序，然后使用查询范围的最小值的与此节点的前缀长度相同的值，从小到大依次与这些儿子节点比较大小。

2、如果找到了刚刚相等的节点，则此节点匹配上了，需要以此节点为根节点，重复1的步骤。

3、如果找到了刚刚大于查找最小范围值的节点，则停止查询，然后把VOLTE用户地址规划层次树的根节点到此节点的网络前缀作为新的查询范围的最小值。

4、重复1到3步骤，利用刚刚小于最大范围值的节点，找到查询范围的最大值。

5、利用新的查询范围，查询IP地址。

上述实施例至少具有以下优点：

利用Ipv6地址空间规划的层次结构特点，通过解析相应IP地址相应规划层次标识，建立存量IPV6地址索引，实现IPV6地址的存储管理，进而通过标识符和索引匹配，实现Ipv6地址的快速查询，缩小查询范围，提高查询效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种基于IPV6地址划分的IPV6地址存储及快速查询方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过引入集团IPV6地址层次规划或省/区域自定义层次规划，建立IPV6地址层次标识体系，并将标识体系进行组合形成子网规划；

S2、对现网采集的IPV6地址进行标识符匹配，根据该IP地址的标识符组合，将该IP归属相应的上述子网，并建立相应的索引；

S3、在IPV6地址管理和统计查询时，根据规划时定义的标识含义，将查询条件转换为标识，实现与子网的匹配，并对该子网下的IP地址使用情况进行统计；

S4、对地址范围段IP状态的查询：

其方法如下：(1)根据用户地址规划方案的地址空间内给定的查询范围，首先匹配最小查询范围，从用户地址规划层次树的根节点开始，对根节点的儿子节点进行大小排序，然后使用查询范围的最小值与此节点的前缀长度相同的值，从小到大依次与这些儿子节点比较大小；

(2)若找到与该节点相等的节点，则此节点匹配成功，再以此节点为根节点，重复步骤(1)；

(3)若找到刚刚大于查找最小范围值的节点，则停止查询，然后把用户地址规划层次树的根节点到此节点的网络前缀作为新的查询范围的最小值；

(4)重复1到3步骤，利用刚刚小于最大范围值的节点，找到查询范围的最大值；

(5)利用新的最小值与最大值之间的查询范围，查询IP地址。