JavaScript：IP 在这些子网之一中吗？

Posted 2023-03-22

【中文标题】JavaScript：IP 在这些子网之一中吗？

【英文标题】：JavaScript: Is IP In One Of These Subnets?

【发布时间】：2010-10-04 22:06:13

【问题描述】：

所以我有 ~12600 个子网：

例如。 123.123.208.0/20

还有一个 IP。

我可以使用 SQLite 数据库或数组或其他任何东西

大约一个月前有人问过一个类似的问题，但是我不是在寻找针对一个子网检查一个 IP，而是针对一堆子网（显然是最有效的方法，希望不是 O（总子网））:)

如何检查 IP 是否属于这些子网之一，如果这有助于优化，我需要 true 或 false 而不是子网。

当前列表中有类似的子网，例如： （实际摘录）

123.123.48.0/22 <-- not a typo
123.123.48.0/24 <-- not a typo
123.123.90.0/24
123.123.91.0/24
123.123.217.0/24

它们的范围从 4.x.y.z 到 222.x.y.z

【参考方案1】：

最好的方法是 IMO 使用位运算符。例如，123.123.48.0/22 表示 (123<<24)+(123<<16)+(48<<8)+0（=2071670784；这可能是一个负数）作为 32 位数字 IP 地址，-1<<(32-22) = -1024 作为掩码。有了这个，同样，你的测试 IP 地址转换为一个数字，你可以这样做：

(inputIP & testMask) == testIP

例如，123.123.49.123 在该范围内，因为 2071671163 & -1024 是 2071670784

所以，这里有一些工具功能：

function IPnumber(IPaddress) 
    var ip = IPaddress.match(/^(\d+)\.(\d+)\.(\d+)\.(\d+)$/);
    if(ip) 
        return (+ip[1]<<24) + (+ip[2]<<16) + (+ip[3]<<8) + (+ip[4]);
    
    // else ... ?
    return null;


function IPmask(maskSize) 
    return -1<<(32-maskSize)

测试：

(IPnumber('123.123.49.123') & IPmask('22')) == IPnumber('123.123.48.0')

产生true。

如果您的掩码格式为“255.255.252.0”，那么您也可以使用 IPnumber 函数作为掩码。

【讨论】：

我喜欢你对位运算符的使用，但是 javascript 能保证你的印度编码吗？我将 ip 范围分为低和高，以允许在索引列时的 O(logN) 行为，而不是使用这种方法的 O(N)。但这可能取决于 sqlite 的实现。不确定。

“保证字节序编码”？我不明白为什么必须这样做。这只是数字。无论如何，您确实可以分别使用 IP&mask 和 IP|~mask (~-1024==1023) 找到范围的下限和上限，因此您可以使用 BETWEEN 搜索范围的匹配项。

@bart 我只有输入 IP 和掩码，我想检查输入 IP 是否在掩码范围内（格式为 255.255.252.0 的掩码）如何检查？

一个错误：如果您的子网没有正确定义右侧 0，这将失败。要使错误的定义起作用，请使用 (IPnumber('123.123.49.123') & IPmask('22')) == (IPnumber('123.123.48.1') & IPmask('22'))

【参考方案2】：

试试这个：

var ip2long = function(ip)
    var components;

    if(components = ip.match(/^(\d1,3)\.(\d1,3)\.(\d1,3)\.(\d1,3)$/))
    
        var iplong = 0;
        var power  = 1;
        for(var i=4; i>=1; i-=1)
        
            iplong += power * parseInt(components[i]);
            power  *= 256;
        
        return iplong;
    
    else return -1;
;

var inSubNet = function(ip, subnet)
   
    var mask, base_ip, long_ip = ip2long(ip);
    if( (mask = subnet.match(/^(.*?)\/(\d1,2)$/)) && ((base_ip=ip2long(mask[1])) >= 0) )
    
        var freedom = Math.pow(2, 32 - parseInt(mask[2]));
        return (long_ip > base_ip) && (long_ip < base_ip + freedom - 1);
    
    else return false;
;

用法：

inSubNet('192.30.252.63', '192.30.252.0/22') => true
inSubNet('192.31.252.63', '192.30.252.0/22') => false

【讨论】：

但是您的代码不包括第一个和最后一个 IP。我又添加了一项检查，现在可以了 return (long_ip > base_ip || long_ip === base_ip) && ((long_ip < base_ip + freedom - 1) || (long_ip === base_ip + freedom - 1));

【参考方案3】：

我设法通过使用node netmask 模块解决了这个问题。 您可以通过以下方式检查 IP 是否属于子网：

import  Netmask  from 'netmask'

const block = new Netmask('123.123.208.0/20')
const ip = '123.123.208.0'
console.log(block.contains(ip))

将在此处打印true。

您可以使用以下方式安装它：

npm i --save netmask

【参考方案4】：

将范围内的下ip和上ip转换为整数并将范围存储在db中，然后确保两列都被索引。

我的头顶（伪代码）：

function ipmap(w,x,y,z) 
  return 16777216*w + 65536*x + 256*y + z;


var masks = array[ipmap(128,0,0,0), ipmap(196,0,0,0), ..., ipmap(255,255,255,255)]

function lowrange(w, x, y, z, rangelength) 
  return ipmap(w, x, y, z) & masks[rangelength]


function hirange(w, x, y, z, rangelength) 
  return lowrange(w, x, y, z, ,rangelength) + ipmap(255,255,255,255) - masks[rangelength];

应该这样做。

要查找特定 ip 是否在任何范围内，请将其转换为整数并执行以下操作：

SELECT COUNT(*) FROM ipranges WHERE lowrange <= 1234567 AND 1234567 <= highrange

查询优化器应该能够大大加快这个速度。

【讨论】：

感谢您的回复，如何使用 JavaScript 将子网转换为范围？还有呢： 123.123.48.0/22 123.123.48.0/24 它们重叠。

范围的开始和结束 ips 会有所不同。所以重叠应该不是问题。

不是：123.123.48.0/22：123.123.48.1 - 123.123.51.254 & 123.123.48.0/24：123.123.48.1 - 123.123.48.254

结局不同，有什么问题？

去掉多余的 /24 不是更好的解决方案吗？我想我总是可以只取最低的 /x 并删除所有更高的子网。

【参考方案5】：

函数IPnumber 和IPmask 很好，但我宁愿测试如下：

(IPnumber('123.123.49.123') & IPmask('22')) == (IPnumber('123.123.48.0')  & IPmask('22'))

因为对于每个地址，您只需要考虑地址的网络部分。因此，IPmask('22') 会将地址的计算机部分归零，您应该对网络地址执行相同操作。

【参考方案6】：

关键字：二分查找、预处理、排序

我遇到了类似的问题，如果您可以预处理子网列表并对其进行排序，那么二进制搜索似乎非常有效。然后你可以实现 O(log n) 的渐近时间复杂度。

这是我的代码（MIT 许可证，原始位置：https://github.com/iBug/pac/blob/854289a674578d096f60241804f5893a3fa17523/code.js）：

function belongsToSubnet(host, list) 
  var ip = host.split(".").map(Number);
  ip = 0x1000000 * ip[0] + 0x10000 * ip[1] + 0x100 * ip[2] + ip[3];

  if (ip < list[0][0])
    return false;

  // Binary search
  var x = 0, y = list.length, middle;
  while (y - x > 1) 
    middle = Math.floor((x + y) / 2);
    if (list[middle][0] < ip)
      x = middle;
    else
      y = middle;
  

  // Match
  var masked = ip & list[x][1];
  return (masked ^ list[x][0]) == 0;

还有一个用法示例：

function isLan(host) 
  return belongsToSubnet(host, LAN);


var LAN = [
  [0x0A000000, 0xFF000000], // 10.0.0.0/8
  [0x64400000, 0xFFC00000], // 100.64.0.0/10
  [0x7F000000, 0xFF000000], // 127.0.0.0/8
  [0xA9FE0000, 0xFFFF0000], // 169.254.0.0/16
  [0xAC100000, 0xFFF00000], // 172.16.0.0/12
  [0xC0A80000, 0xFFFF0000]  // 192.168.0.0/16
];

isLan("127.12.34.56"); // => true
isLan("8.8.8.8"); // => false (Google's Public DNS)

您可以get a PAC script* 并查看它在 5000 个子网中的表现（它从其他地方加载中国 IP 列表，对它们进行排序并适当地格式化它们）。在实践中，它的速度令人惊讶地令人满意。

可以使用上述页面上的 F12 开发工具检查预处理代码。简而言之，您需要将1.2.3.4/16 转换为[0x01020304, 0xFFFF0000]，即IP 地址和网络掩码的32 位无符号整数。

^{* 链接到我的个人网站。}

【讨论】：

您的二分搜索错过了列表大小为 1 的边缘情况。只需更新循环以使用 do while 语法即可解决此问题。

@this-sam 我不这么认为。当列表大小为 1 时，它会跳过带有 x=0 的循环，并在检查相等性之前继续应用子网掩码。二分查找的目的是找到list[x] <= ip < list[x+1] 所在的元素x，所以唯一的边缘情况是ip < list[0] 之前已经处理过。

你是对的。我错过了初步检查。在我的实现中，我还添加了一个空输入列表检查。