找出单个 IP (v4/v6) 地址的 CIDR (TypeScript)

Question

我正在使用 TypeScript 开发一个项目，并且可以访问基于键值的存储。要求是找到与单个 IP 相关的数据（匹配键）。

不幸的是，关键始终是覆盖大量 IP 的 CIDR（由于许多记录而节省存储空间）。在我的测试中，我无法找到属于特定 IP 的正确 CIDR。

示例数据：

"103.21.244.0/24" - "data, lorem ipsum, etc"

要查找的示例 IP：

"103.21.244.1"

我已经测试了几个库，例如：ip-address、ip-num、ip-to-int、ipaddr.js 等等，但我无法得到我想要的结果。

也许我只是愚蠢并且没有正确理解IP规范，或者我只是滥用这些库，请赐教。

肯定有一种方法，无需调用外部 API（如 RIPE），也无需存储数十亿个 IP 而不是其 CIDR。

本质上，要求非常简单：“通过此 IP（v4 或 v6）找到此 KEY（在 CIDR 中）”。

我们非常感谢任何帮助、建议、示例解决方案。

Answer 1

IP 地址可以转换为单个数字。 a.b.c.d 形式是 32 位数字的 base-256 表示形式。将地址和子网掩码都转换为整数。然后使用“按位与”运算将掩码应用于目标 IP 地址并与网络地址进行比较。

function addrToNumber(addr)
{
  return addr.split(".").reduce((acc,cur,i)=> acc += (Number(cur) << ( (3-i) * 8) ) ,0)
}

function subnetMaskToNumber(mask)
{
  return (0xffffffff << (32 - Number(mask))) & 0xffffffff;
}

const cidr = "103.21.244.0/24";
const [networkAddr,subnetMask] = cidr.split("/");

const ipAddr = "103.21.244.1";

const match = (addrToNumber(ipAddr) & subnetMaskToNumber(subnetMask)) == addrToNumber(networkAddr)
console.log(match);

为一个 IP 地址生成所有可能的 CIDR：

function addrToNumber(addr)
{
  return addr.split(".").reduce((acc,cur,i)=> acc += (Number(cur) << ( (3-i) * 8) ) ,0)
}
function numberToAddr(num)
{
  return `${(num >> 24) & 0xff}.${(num >> 16) & 0xff}.${(num >> 8) & 0xff}.${num & 0xff}`
}

const ipAddr = "103.21.244.1";

const ipValue = addrToNumber(ipAddr);

let possibleCIDR = [...Array(33)].map((_,i)=>{
  let mask = i == 0 ? 0 : (0xffffffff << (32 - i)) >>> 0;
  return `${numberToAddr(ipValue & mask)}/${i}`;
});

console.log(possibleCIDR);

要为 IPv6 生成可能的 CIDR，未处理零压缩。

const ipv6 = "2001:db8:85a3:8d3:1319:8a2e:370:7348";
const groups = ipv6.split(":");
let possibleCIDR = [...Array(129)].map((_,i)=>{
  let groupIndex = Math.floor(i / 16);
  let mask = (i % 16) ? (0xffff << (16 - (i % 16))) & 0xffff : 0;
  return groups.map((value,j)=>{
    return (j < groupIndex ? value : j == groupIndex ? parseInt(value,16) & mask : 0).toString(16)
  }).join(":") + `/${i}`;
});
console.log(possibleCIDR);