Question

目前，为了保存IP地址，我将其转换为数字并将其存储在集合中。基本上我这样做是为了记录日志。这意味着我尽可能快地存储信息并且空间最小。

我很少用它来查询。

我的想法

存储为字符串肯定是低效的。
存储为4位数将会变慢并占用更多空间。

尽管如此，我认为这是一个适当的方法，但是出于我的目的还有更好的方法吗？

Answer 1

如果您不介意花费额外的工作量，请务必将IP地址保存为数字，特别是如果您需要对地址进行查询并且您拥有大型表/集合。

原因如下：

<强>存储

如果存储为无符号整数，则IPv4地址为4个字节。
当以点状形式写成字符串时，IPv4地址在10字节和18字节之间变化。（假设平均值是14个字节。）

对于字符，这是7-15个字节，如果您使用的是可变长度字符串类型，则会增加2-3个字节，这取决于您正在使用的数据库。如果您有可用的固定长度字符串表示，则必须使用15个字符的固定宽度字段。

磁盘存储很便宜，因此在大多数用例中不是一个因素。但是，内存并不便宜，如果你有一个大型表/集合并且想要快速查询，那么你需要一个索引。字符串编码的2-3x存储惩罚大大减少了您可以索引的记录数量，同时仍然保持索引驻留在内存中。

如果存储为无符号整数，则IPv6地址为16字节。（可能是多个4或8字节整数，具体取决于您的平台。）
当使用缩写的十六进制表示法编码为字符串时，IPv6地址的范围为6个字节到42个字节。

在低端，回送地址（:: 1）是3个字节加上可变长度字符串开销。在高端，像2002:4559:1FE2:1FE2:4559:1FE2:4559:1FE2这样的地址使用39个字节加上可变长度字符串开销。

与IPv4不同，假设平均IPv6字符串长度为6和42的平均值是不安全的，因为具有大量连续零的地址数量只占整个IPv6地址空间的一小部分。只有一些特殊的地址，比如loopback和autoconf地址，才有可能以这种方式压缩。

同样，对于字符串编码与整数编码，这是一个> 2x的存储损失。

网络数学

您认为路由器将IP地址存储为字符串吗？当然他们没有。

如果您需要对IP地址进行网络数学运算，则字符串表示很麻烦。例如。如果要编写查询特定子网上的所有地址的查询（“返回IP地址在10.7.200.104/27中的所有记录”，则可以通过使用整数子网掩码屏蔽整数地址来轻松完成此操作。 Mongo不支持这个特定的查询，但是大多数RDBMS都支持。）如果你将地址存储为字符串，那么你的查询需要将每一行转换为一个整数，然后屏蔽它，这要慢几个数量级。（按位屏蔽）对于IPv4地址，可以使用2个寄存器在几个CPU周期内完成。将字符串转换为整数需要在字符串上循环。）

类似地，使用整数地址的范围查询（“返回所有记录在192.168.1.50和192.168.50.100之间的所有记录”）将能够使用索引，而字符串地址上的范围查询则不会。

底线

它需要更多的工作，但不多（有一百万aton（）和ntoa（）函数在那里），但如果你正在构建一些严肃而坚实的东西，你想要面向未来未来的要求和大型数据集的可能性，您应该将IP地址存储为整数，而不是字符串。

如果您正在做一些快速而肮脏的事情，并且不介意将来重塑的可能性，那么请使用字符串。

对于OP的目的，如果您正在优化速度和空间并且您认为不想经常查询它，那么为什么要使用数据库呢？只需将IP地址打印到文件即可。这比将其存储在数据库中具有更快，更高的存储效率（具有相关的API和存储开销）。

Answer 2

将ip地址另存为int的有效方法。如果你想用cidr过滤器标记一个ip，那么这里有一个演示：

> db.getCollection('iptag').insert({tags: ['office'], hostmin: 2886991873, hostmax: 2887057406, cidr: '172.20.0.0/16'})
> db.getCollection('iptag').insert({tags: ['server'], hostmin: 173867009, hostmax: 173932542, cidr: '10.93.0.0/16'})
> db.getCollection('iptag').insert({tags: ['server'], hostmin: 173932545, hostmax: 173998078, cidr: '10.94.0.0/16'})

创建标签索引。

> db.getCollection('iptag').ensureIndex(tags: 1)

使用cidr范围过滤ip。 ip2int('10.94.25.32') == 173938976。

> db.getCollection('iptag').find({hostmin: {$lte: 173938976}, hostmax: {$gte: 173938976}})

Answer 3

IPv4是四个字节，因此您可以将其存储为32位整数（BSON类型16）。

请参阅http://docs.mongodb.org/manual/reference/bson-types

Answer 4

IPv4最简单的方法是使用提供的有趣数学here转换为int。

在与db

匹配之前，我使用以下函数（js）进行转换

ipv4Number: function (ip) {
    iparray = ip.split(".");
    ipnumber = parseInt(iparray[3]) +
        parseInt(iparray[2]) * 256 +
        parseInt(iparray[1]) * Math.pow(256, 2) +
        parseInt(iparray[0]) * Math.pow(256, 3);
    if (parseInt(ipnumber) > 0)return ipnumber;
    return 0;
}

在mongoDB中保存IP地址

4 个答案: