CN114553819B

CN114553819B - 一种IPv6地址识别方法及装置

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Publication number: CN114553819B
Application number: CN202011318990.5A
Authority: CN
Inventors: 张勇; 李丹
Original assignee: Unihub China Information Technology Co Ltd
Current assignee: Unihub China Information Technology Co Ltd
Priority date: 2020-11-23
Filing date: 2020-11-23
Publication date: 2023-07-25
Anticipated expiration: 2040-11-23
Also published as: CN114553819A

Abstract

本发明提供了一种IPv6地址识别方法及装置。方法包括接收IPv6地址；对IPv6地址的接入地址块前缀进行核查，判断所属的运营商；将核查后的IPv6地址中对应位置的编码与地址类型编码进行匹配，解析出IPv6地址的地址类型；取出地址类型对应的编码方案，依次判断IPv6地址对应编码方案中地址类型的各个子网标识位置的编码与编码方案中当前子网标识的编码范围是否匹配，如果是，则识别出所述IPv6地址对应的含义；否则返回错误。以此方式，可以快速核查一个IPv6地址与预想的地址类型规划是否一致，并定位该地址的地址类型；通过地址类型关联到编码方案，通过编码方案解析IPv6地址，识别出一段IPv6地址代表的含义。

Description

一种IPv6地址识别方法及装置

技术领域

本发明的实施例一般涉及通信领域，并且更具体地，涉及一种IPv6地址识别方法及装置。

背景技术

IPv6地址是通信工程中IP地址形式之一，IPv6地址的优势就在于它大大地扩展了地址的可用空间，IPv6地址有128位长。如果地球表面(含陆地和水面)都覆盖着计算机，那么IPv6地址允许每平方米拥有7*10^23个IP地址；如果地址分配的速率是每微秒100万个，那么需要10^19年才能将所有的地址分配完毕。

但也正因为IPv6地址的地址空间有近乎无限大，并且每一位地址都有特定的含义，用户拿到一段IPv6地址时，很难知道这个IPv6地址代表的业务类型以及每个编码与当初地址规划(编码方案)中的是否一致；也往往不能直观的理解该地址的业务含义，比如接入类型、省份、区县、网络类型、QOS等级等等。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种IPv6地址识别方案。

在本发明的第一方面，提供了一种IPv6地址识别方法。该方法包括：

S101：接收IPv6地址；

S102：对所述IPv6地址的接入地址块前缀进行核查，判断所述IPv6地址所属的运营商；

S103：查询所述运营商已定义的地址类型编码，并将核查后的IPv6地址中对应位置的编码与所述地址类型编码进行匹配，解析出所述IPv6地址的地址类型；

S104：取出所述地址类型对应的编码方案，依次判断所述IPv6地址对应编码方案中所述地址类型的各个子网标识位置的编码与编码方案中当前子网标识的编码范围是否匹配，如果是，则识别出所述IPv6地址对应的含义；否则返回错误。

进一步地，所述对所述IPv6地址的接入地址块前缀进行核查，判断所述IPv6地址所属的运营商，包括：

将所述IPv6地址的接入地址块前缀转换为十六进制比特串；

判断转换为十六进制比特串的接入地址块前缀是否为运营商预设的标准前缀，如果是，则所述IPv6地址所属于所述标准前缀对应的运营商；否则，所述IPv6地址不属于任何运营商，返回错误。

进一步地，所述依次判断所述IPv6地址对应编码方案中所述地址类型的各个子网标识位置的编码与编码方案中当前子网标识的编码范围是否匹配，包括：

S201：从当前地址标志位开始，识别出当前地址标志位对应所述编码方案中所述地址类型的子网标识；

S202：根据所述子网标识的编码长度，在所述IPv6地址中截取对应编码，作为目标匹配编码，判断所述目标匹配编码是否在所述子网标识的编码范围内，如果是，则匹配；否则不匹配；

S203：如果所述目标匹配编码的下一位编码在本地子网的编码范围内，则更新地址标志位到所述目标匹配编码的下一位编码，返回S201；否则结束。

进一步地，所述编码方案是按与其关联的IPv6地址类型进行规划，并且由若干标识组成的128位编码；其中在编码中，本地子网的编码被划分为包含地址类型的若干子网标识，每个子网标识分配编码范围。

进一步地，还包括：对所述IPv6地址前缀长度进行校验，如果校验结果合法，则执行S104；否则返回错误。

进一步地，所述对所述IPv6地址前缀长度进行校验，包括：

当所述IPv6地址前缀长度小于所述编码方案中所述子网标识长度时，计算二者的长度差值，如果所述长度差值等于一个子网标识长度或多个子网标识的长度和，则所述IPv6地址前缀长度合法；否则不合法；

当所述IPv6地址前缀长度不小于所述编码方案中所述子网标识长度时，所述IPv6地址前缀长度合法。

进一步地，还包括：

对识别出所述IPv6地址对应编码的含义及核查结果进行显示。

在本发明的第二方面，提供了一种IPv6地址识别装置。该装置包括：

地址接收模块，用于接收IPv6地址；

核查模块，用于对所述IPv6地址的接入地址块前缀进行核查，判断所述IPv6地址所属的运营商；

解析模块，用于查询所述运营商已定义的地址类型编码，并将核查后的IPv6地址中对应位置的编码与所述地址类型编码进行匹配，解析出所述IPv6地址的地址类型；

识别模块，用于取出所述地址类型对应的编码方案，依次判断所述IPv6地址对应编码方案中所述地址类型的各个子网标识位置的编码与编码方案中当前子网标识的编码范围是否匹配，如果是，则识别出所述IPv6地址对应的含义；否则返回错误。

在本发明的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。

在本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本发明的第一方面的方法。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

本发明能够快速核查一个IPv6地址与预想的地址类型规划是否一致，并定位该地址的地址类型；通过地址类型可关联到“编码方案”，最终通过“编码方案”解析IPv6地址，快速识别出一段IPv6地址代表的含义。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的IPv6地址识别方法的流程图；

图2示出了根据本发明的实施例的IPv6地址含义识别过程的流程图图；

图3示出了根据本发明的实施例的IPv6地址示意图；

图4示出了根据本发明的实施例的电信集团对IPv6地址规划的编码方案示意图；

图5示出了根据本发明的实施例的IPv6地址识别装置的方框图；

图6示出了能够实施本发明的实施例的示例性电子设备的方框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明中，能够解析一段IPv6地址的地址类型，并依据地址类型关联的编码方案识别出每段IPv6地址具体代表的业务含义。

图1示出了本发明实施例的IPv6地址识别方法的流程图。

该方法包括：

S101：接收IPv6地址。

所述IPv6地址如图3所示，共128位，主要由接入地址块前缀(全球网络标识符)、本地子网标识符和接口地址(主机标识符)组成。其中前20位(1～20位)为从APNIC获得的接入地址块前缀，中间44位(21～64位)为待规划子网标识，后64位(65～128位)为接口地址。

工信部对于IPv6地址的接入地址块前缀、接口地址有统一的规划，但中间44位，即待规划子网标识，只规划了21～24位为地址类型，其他并没有严格规划。各个运营商例如电信集团、联通集团、移动集团等在基于工信部的规划基础上对中间44位的待规划子网标识进行了各自细分规划，细分规划的规则均不相同，可在系统中分别进行配置。

作为本发明的一种实施例，如图4所示为电信集团对IPv6地址规划的编码方案。PB代表接入地址块前缀(全球网络标识符)，在IPv6地址的1～20位；电信集团对待规划子网标识部分(21～64位)的规划为：

从21～24位为地址类型，例如网络地址0001、平台地址0010、固网宽带用户地址0011、移动用户地址0100、VoLTE用户地址0101、专线用户地址0110等。

所述编码方案是按与其关联的IPv6地址类型进行规划，并且由若干标识组成的128位编码；其中在编码中，本地子网的编码(21～64位)被划分为包含地址类型的若干子网标识，每个子网标识分配编码范围。例如，地址类型为网络地址，对应本地子网空间的编码方案规划为25～28位为网络类型(NT)，29～36位为省份标识(PI)，37～64位为子网空间；地址类型为平台地址，对应本地子网空间的编码方案规划为25～32位为省份标识(PI)，33～64位为子网空间；地址类型为移动用户地址，对应本地子网空间的编码方案规划为25～32位为省份标识(PI)，33～40位为区县编码(CC)，41～64位为子网空间；地址类型为专线用户地址，对应本地子网空间的编码方案规划为25～32位为省份标识(PI)，33～40位为区县编码(CC)，41～44位为QOS，45～64位为子网空间。可以看出，25～64位，每个类别的地址类型都对应一种编码方案，而这种编码方案是运营商规划好的。这就需要我们先判断IPv6地址所属的运营商。

S102：对所述IPv6地址的接入地址块前缀进行核查，判断所述IPv6所属的运营商。

当我们拿到一段IPv6地址时，需要对所述IPv6地址的接入地址块前缀进行核查，以判断所述IPv6地址所属的运营商。具体判断过程如下：

将所述IPv6地址的接入地址块前缀转换为十六进制比特串；

每个运营商都有对应的十六进制的字符唯一表示，例如电信集团对应“240E:0”，联通集团对应“2408:8”。由于都是十六进制表示，故需要先将所述IPv6地址的接入地址块前缀转换为二进制比特串，再转换为十六进制，以此与运营商的标准字符对应，例如如果当前IPv6地址的接入地址块前缀转换为十六进制后为“240E:0”，可以判断所述IPv6地址为电信的地址。

确定所属运营商后，就确定了运营商的编码方案。接下来需要知道所述IPv6地址的地址类型。

S103：查询所述运营商已定义的地址类型编码，并将核查后的IPv6地址中对应位置的编码与所述地址类型编码进行匹配，解析出所述IPv6地址的地址类型。

21～24位为地址类型，截取IPv6地址的21～24位，与所属运营商已定义的地址类型编码进行匹配，解析出所述IPv6地址的地址类型。

作为本发明的一种实施例，截取的所述IPv6地址的21～24位为0011，对应匹配到所属运营商电信集团对应21～24位0011为固网宽带用户地址，故可以解析出所述IPv6地址的地址类型为固网宽带用户地址。

在确定所属运营商，得到运营商的编码方案以及所述IPv6地址的地址类型后，取出所述地址类型对应的编码方案，对IPv6的各个区段进行识别，如图2所示：

S201：从当前地址标志位开始，识别出当前地址标志位对应所述编码方案中所述地址类型的子网标识。

在本实施例中，IPv6地址所属电信集团，地址类型为固网宽带用户地址，当前地址标志位为25位；从编码方案中找出固网宽带用户地址对应25位的子网标识为省份标识(PI)。

S202：根据所述子网标识的编码长度，在所述IPv6地址中截取对应编码，作为目标匹配编码，判断所述目标匹配编码是否在所述子网标识的编码范围内，如果是，则匹配；否则不匹配。

按编码方案中的标识定义，依次截取IPv6地址起始地址和终止对应位置的编码。如果依次截取的编码与编码方案在规划的编码范围内，则代表一致，则显示出编码的含义，以及具体匹配值。若某段编码不在编码范围内，则标注出差异，显示错误。

在本实施例中，所述子网标识为省份标识(PI)，其长度为8位编码，对应码位为25～32位，将其编码作为目标匹配编码；在编码方案中，所述目标匹配编码设置了固定的编码范围，故需要判断所述IPv6地址中的25～32位编码是否在所述目标匹配编码的编码范围内，如果在，则匹配成功，将匹配出编码方案中对应的含义作为所述IPv6地址中25～32位编码的含义。如果不在所述目标匹配编码的编码范围内，则匹配失败，进行报错。

以此能够快速识别出所述IPv6地址每个区段的含义。

对IPv6地址区段含义的识别是连续的，即识别出一段地址含义后需要再识别下一段地址含义，因此在S202后需要先判断当前识别的地址段是否为本地子网地址中的最后一段。具体包括：

在识别出IPv6地址的当前地址编码含义后，将地址标志位更新到目标匹配编码的下一位，判断编码方案中的下一位编码是否在本地子网的编码范围内，如果是，则说明当前IPv6地址未识别结束，从该地址标志位继续执行S201进行识别。如果下一位编码不在本地子网的编码范围内，即该地址位属于编码方案中的接口地址区间内，则说明当前IPv6地址已经完成了子网标识的含义识别，结束。

进一步地，所述方法还包括：

对所述IPv6地址前缀长度进行校验，如果校验结果合法，则执行S104；否则返回错误。

对所述IPv6地址前缀长度进行校验，包括：

当所述IPv6地址前缀长度B小于所述编码方案中所述子网标识长度L时，计算二者的长度差值C，即C＝L-B；如果所述长度差值C等于一个子网标识长度或多个子网标识的长度和，则所述IPv6地址前缀长度合法；否则不合法，即当B≥L时，所述IPv6地址前缀长度合法；

所述IPv6地址前缀是IPv6地址中具有固定值的位数部分或表示网络标识的位数部分，与接入地址块前缀不是一个概念。IPv6中没有子网掩码的概念，取而代之的是“前缀长度”。前缀长度就可以当作子网掩码来理解。

例如，IPv6地址表示方式为：2401:1D40:FF::/48，左斜线后的数字48为前缀长度。

在一些实施例中，还包括，对识别出所述IPv6地址对应编码的含义及核查结果进行显示。例如，在编码方案表中，显示固定前缀、类型标识、省份标识、区县标识、QOS等级、子网空间、接口地址等标识，并显示出编码名称、编码、IPv6地址对应的位置编码、长度(bit)、在128为地址中的地址位，以及是否正确等相关项。

根据本发明的实施例，本发明能够快速核查一个IPv6地址与预想的地址类型规划是否一致，并定位该地址的地址类型；通过地址类型可关联到“编码方案”，最终通过“编码方案”解析IPv6地址，快速识别出一段IPv6地址代表的含义。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。

如图5所示，装置500包括：

地址接收模块510，用于接收IPv6地址；

核查模块520，用于对所述IPv6地址的接入地址块前缀进行核查，判断所述IPv6所属的运营商。

所述核查模块520，还包括：

转换模块521，用于将所述IPv6地址的接入地址块前缀转换为十六进制比特串。

第一判断模块522，用于判断转换为十六进制比特串的接入地址块前缀是否为运营商预设的标准前缀，如果是，则所述IPv6地址所属于所述标准前缀对应的运营商；否则，所述IPv6地址不属于任何运营商，返回错误。

解析模块530，用于查询所述运营商已定义的地址类型编码，并将核查后的IPv6地址中对应位置的编码与所述地址类型编码进行匹配，解析出所述IPv6地址的地址类型。

识别模块540，用于取出所述地址类型对应的编码方案，依次判断所述IPv6地址对应编码方案中所述地址类型的各个子网标识位置的编码与编码方案中当前子网标识的编码范围是否匹配，如果是，则识别出所述IPv6地址对应的含义；否则返回错误。

所述编码方案是按与其关联的IPv6地址类型进行规划，并且由若干标识组成的128位编码；其中在编码中，本地子网的编码被划分为包含地址类型的若干子网标识，每个子网标识分配编码范围。

所述识别模块540，还包括：

子网标识识别模块541，用于从当前地址标志位开始，识别出当前地址标志位对应所述编码方案中所述地址类型的子网标识。

第二判断模块542，用于根据所述子网标识的编码长度，在所述IPv6地址中截取对应编码，作为目标匹配编码，判断所述目标匹配编码是否在所述子网标识的编码范围内，如果是，则匹配；否则不匹配。

第三判断模块543，用于判断如果所述目标匹配编码的下一位编码在本地子网的编码范围内，则更新地址标志位到所述目标匹配编码的下一位编码，调用所述核查模块520；否则结束。

所述装置500，还包括：

校验模块550，用于对所述IPv6地址前缀长度进行校验，如果校验结果合法，则调用所述识别模块540；否则返回错误。

所述校验模块550，还包括：

第四判断模块551，用于当所述IPv6地址前缀长度小于所述编码方案中所述子网标识长度时，计算二者的长度差值，如果所述长度差值等于一个子网标识长度或多个子网标识的长度和，则所述IPv6地址前缀长度合法；否则不合法；

第五判断模块552，用于当所述IPv6地址前缀长度不小于所述编码方案中所述子网标识长度时，所述IPv6地址前缀长度合法。

所述装置500，还包括：

显示模块560，用于对识别出所述IPv6地址对应编码的含义及核查结果进行显示。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

如图6所示，电子设备包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。

电子设备中的多个部件连接至I/O接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许电子设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法S101～S104。例如，在一些实施例中，方法S101～S104可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由CPU执行时，可以执行上文描述的方法S101～S104的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法S101～S104。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)等等。

用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims

1.一种IPv6地址识别方法，其特征在于，包括：

S101：接收IPv6地址；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述IPv6地址的接入地址块前缀进行核查，判断所述IPv6地址所属的运营商，包括：

将所述IPv6地址的接入地址块前缀转换为十六进制比特串；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次判断所述IPv6地址对应编码方案中所述地址类型的各个子网标识位置的编码与编码方案中当前子网标识的编码范围是否匹配，包括：

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述编码方案是按与其关联的IPv6地址类型进行规划，并且由若干标识组成的128位编码；其中在编码中，本地子网的编码被划分为包含地址类型的若干子网标识，每个子网标识分配编码范围。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：对所述IPv6地址前缀长度进行校验，如果校验结果合法，则执行S104；否则返回错误。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述IPv6地址的接入地址块前缀长度进行校验，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

对识别出所述IPv6地址对应编码的含义及核查结果进行显示。

8.一种IPv6地址识别装置，其特征在于，包括：

地址接收模块，用于接收IPv6地址；

9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。