Que tipo de dados devo escolher para armazenar um endereço IP em um SQL Server?
Ao selecionar o tipo de dados correto, seria fácil filtrar por endereço IP?
Que tipo de dados devo escolher para armazenar um endereço IP em um SQL Server?
Ao selecionar o tipo de dados correto, seria fácil filtrar por endereço IP?
Respostas:
A forma tecnicamente correta de armazenar IPv4 é binária (4), já que é o que realmente é (não, nem mesmo um INT32 / INT (4), a forma textual numérica que todos nós conhecemos e amamos (255.255.255.255) sendo justa a conversão de exibição de seu conteúdo binário).
Se você fizer isso dessa forma, desejará que as funções sejam convertidas de e para o formato de exibição textual:
Veja como converter a forma de exibição textual em binária:
CREATE FUNCTION dbo.fnBinaryIPv4(@ip AS VARCHAR(15)) RETURNS BINARY(4)
AS
BEGIN
DECLARE @bin AS BINARY(4)
SELECT @bin = CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 4 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 3 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 2 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 1 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
RETURN @bin
END
go
E aqui está como converter o binário de volta para a forma de exibição textual:
CREATE FUNCTION dbo.fnDisplayIPv4(@ip AS BINARY(4)) RETURNS VARCHAR(15)
AS
BEGIN
DECLARE @str AS VARCHAR(15)
SELECT @str = CAST( CAST( SUBSTRING( @ip, 1, 1) AS INTEGER) AS VARCHAR(3) ) + '.'
+ CAST( CAST( SUBSTRING( @ip, 2, 1) AS INTEGER) AS VARCHAR(3) ) + '.'
+ CAST( CAST( SUBSTRING( @ip, 3, 1) AS INTEGER) AS VARCHAR(3) ) + '.'
+ CAST( CAST( SUBSTRING( @ip, 4, 1) AS INTEGER) AS VARCHAR(3) );
RETURN @str
END;
go
Aqui está uma demonstração de como usá-los:
SELECT dbo.fnBinaryIPv4('192.65.68.201')
--should return 0xC04144C9
go
SELECT dbo.fnDisplayIPv4( 0xC04144C9 )
-- should return '192.65.68.201'
go
Finalmente, ao fazer pesquisas e comparações, sempre use a forma binária se quiser poder alavancar seus índices.
ATUALIZAR:
Eu queria adicionar que uma maneira de resolver os problemas de desempenho inerentes de UDFs escalares no SQL Server, mas ainda manter a reutilização de código de uma função, é usar um iTVF (função com valor de tabela embutida). Veja como a primeira função acima (string para binário) pode ser reescrita como um iTVF:
CREATE FUNCTION dbo.itvfBinaryIPv4(@ip AS VARCHAR(15)) RETURNS TABLE
AS RETURN (
SELECT CAST(
CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 4 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 3 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 2 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 1 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
AS BINARY(4)) As bin
)
go
Aqui está o exemplo:
SELECT bin FROM dbo.fnBinaryIPv4('192.65.68.201')
--should return 0xC04144C9
go
E aqui está como você o usaria em um INSERT
INSERT INTo myIpTable
SELECT {other_column_values,...},
(SELECT bin FROM dbo.itvfBinaryIPv4('192.65.68.201'))
Você pode usar varchar. O comprimento do IPv4 é estático, mas o do IPv6 pode ser altamente variável.
A menos que você tenha um bom motivo para armazená-lo como binário, use um tipo de string (textual).
Aqui está algum código para converter IPV4 ou IPv6 no formato varchar para binário (16) e vice-versa. Esta é a menor forma que eu poderia pensar. Ele deve indexar bem e fornecer uma maneira relativamente fácil de filtrar em sub-redes. Requer SQL Server 2005 ou posterior. Não tenho certeza se é totalmente à prova de balas. Espero que isto ajude.
-- SELECT dbo.fn_ConvertIpAddressToBinary('2002:1ff:6c2::1ff:6c2')
-- SELECT dbo.fn_ConvertIpAddressToBinary('10.4.46.2')
-- SELECT dbo.fn_ConvertIpAddressToBinary('bogus')
ALTER FUNCTION dbo.fn_ConvertIpAddressToBinary
(
@ipAddress VARCHAR(39)
)
RETURNS BINARY(16) AS
BEGIN
DECLARE
@bytes BINARY(16), @vbytes VARBINARY(16), @vbzone VARBINARY(2)
, @colIndex TINYINT, @prevColIndex TINYINT, @parts TINYINT, @limit TINYINT
, @delim CHAR(1), @token VARCHAR(4), @zone VARCHAR(4)
SELECT
@delim = '.'
, @prevColIndex = 0
, @limit = 4
, @vbytes = 0x
, @parts = 0
, @colIndex = CHARINDEX(@delim, @ipAddress)
IF @colIndex = 0
BEGIN
SELECT
@delim = ':'
, @limit = 8
, @colIndex = CHARINDEX(@delim, @ipAddress)
WHILE @colIndex > 0
SELECT
@parts = @parts + 1
, @colIndex = CHARINDEX(@delim, @ipAddress, @colIndex + 1)
SET @colIndex = CHARINDEX(@delim, @ipAddress)
IF @colIndex = 0
RETURN NULL
END
SET @ipAddress = @ipAddress + @delim
WHILE @colIndex > 0
BEGIN
SET @token = SUBSTRING(@ipAddress, @prevColIndex + 1, @Colindex - @prevColIndex - 1)
IF @delim = ':'
BEGIN
SET @zone = RIGHT('0000' + @token, 4)
SELECT
@vbzone = CAST('' AS XML).value('xs:hexBinary(sql:variable("@zone"))', 'varbinary(2)')
, @vbytes = @vbytes + @vbzone
IF @token = ''
WHILE @parts + 1 < @limit
SELECT
@vbytes = @vbytes + @vbzone
, @parts = @parts + 1
END
ELSE
BEGIN
SET @zone = SUBSTRING('' + master.sys.fn_varbintohexstr(CAST(@token AS TINYINT)), 3, 2)
SELECT
@vbzone = CAST('' AS XML).value('xs:hexBinary(sql:variable("@zone"))', 'varbinary(1)')
, @vbytes = @vbytes + @vbzone
END
SELECT
@prevColIndex = @colIndex
, @colIndex = CHARINDEX(@delim, @ipAddress, @colIndex + 1)
END
SET @bytes =
CASE @delim
WHEN ':' THEN @vbytes
ELSE 0x000000000000000000000000 + @vbytes
END
RETURN @bytes
END
-- SELECT dbo.fn_ConvertBinaryToIpAddress(0x200201FF06C200000000000001FF06C2)
-- SELECT dbo.fn_ConvertBinaryToIpAddress(0x0000000000000000000000000A0118FF)
ALTER FUNCTION [dbo].[fn_ConvertBinaryToIpAddress]
(
@bytes BINARY(16)
)
RETURNS VARCHAR(39) AS
BEGIN
DECLARE
@part VARBINARY(2)
, @colIndex TINYINT
, @ipAddress VARCHAR(39)
SET @ipAddress = ''
IF SUBSTRING(@bytes, 1, 12) = 0x000000000000000000000000
BEGIN
SET @colIndex = 13
WHILE @colIndex <= 16
SELECT
@part = SUBSTRING(@bytes, @colIndex, 1)
, @ipAddress = @ipAddress
+ CAST(CAST(@part AS TINYINT) AS VARCHAR(3))
+ CASE @colIndex WHEN 16 THEN '' ELSE '.' END
, @colIndex = @colIndex + 1
IF @ipAddress = '0.0.0.1'
SET @ipAddress = '::1'
END
ELSE
BEGIN
SET @colIndex = 1
WHILE @colIndex <= 16
BEGIN
SET @part = SUBSTRING(@bytes, @colIndex, 2)
SELECT
@ipAddress = @ipAddress
+ CAST('' as xml).value('xs:hexBinary(sql:variable("@part") )', 'varchar(4)')
+ CASE @colIndex WHEN 15 THEN '' ELSE ':' END
, @colIndex = @colIndex + 2
END
END
RETURN @ipAddress
END
Como desejo lidar com IPv4
e IPv6
, estou usando VARBINARY(16)
as seguintes SQL CLR
funções para converter a text
apresentação do endereço IP em bytes e vice-versa:
[SqlFunction(DataAccess = DataAccessKind.None, IsDeterministic = true)]
public static SqlBytes GetIPAddressBytesFromString (SqlString value)
{
IPAddress IP;
if (IPAddress.TryParse(value.Value, out IP))
{
return new SqlBytes(IP.GetAddressBytes());
}
else
{
return new SqlBytes();
}
}
[SqlFunction(DataAccess = DataAccessKind.None, IsDeterministic = true)]
public static SqlString GetIPAddressStringFromBytes(SqlBytes value)
{
string output;
if (value.IsNull)
{
output = "";
}
else
{
IPAddress IP = new IPAddress(value.Value);
output = IP.ToString();
}
return new SqlString(output);
}
Para pessoas que usam .NET, podem usar a classe IPAddress para analisar a string IPv4 / IPv6 e armazená-la como um VARBINARY(16)
. Pode usar a mesma classe para converter byte[]
em string. Se quiser converter o VARBINARY
em SQL:
--SELECT
-- dbo.varbinaryToIpString(CAST(0x7F000001 AS VARBINARY(4))) IPv4,
-- dbo.varbinaryToIpString(CAST(0x20010DB885A3000000008A2E03707334 AS VARBINARY(16))) IPv6
--ALTER
CREATE
FUNCTION dbo.varbinaryToIpString
(
@varbinaryValue VARBINARY(16)
)
RETURNS VARCHAR(39)
AS
BEGIN
IF @varbinaryValue IS NULL
RETURN NULL
IF DATALENGTH(@varbinaryValue) = 4
BEGIN
RETURN
CONVERT(VARCHAR(3), CONVERT(INT, SUBSTRING(@varbinaryValue, 1, 1))) + '.' +
CONVERT(VARCHAR(3), CONVERT(INT, SUBSTRING(@varbinaryValue, 2, 1))) + '.' +
CONVERT(VARCHAR(3), CONVERT(INT, SUBSTRING(@varbinaryValue, 3, 1))) + '.' +
CONVERT(VARCHAR(3), CONVERT(INT, SUBSTRING(@varbinaryValue, 4, 1)))
END
IF DATALENGTH(@varbinaryValue) = 16
BEGIN
RETURN
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 1, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 3, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 5, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 7, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 9, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 11, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 13, 2) + ':' +
sys.fn_varbintohexsubstring(0, @varbinaryValue, 15, 2)
END
RETURN 'Invalid'
END
sys.dm_exec_connections
usa varchar (48) após o SQL Server 2005 SP1. Parece bom o suficiente para mim, especialmente se você quiser usá-lo para comparar com o seu valor.
Realisticamente, você ainda não verá o IPv6 como mainstream por um tempo, então eu prefiro a rota 4 tinyint. Dito isso, estou usando varchar (48) porque tenho que usarsys.dm_exec_connections
...
De outra forma. A resposta de Mark Redman menciona uma questão anterior do debate do SO .
Obrigado RBarry. Estou montando um sistema de alocação de bloco de IP e armazenar como binário é o único caminho a percorrer.
Estou armazenando a representação CIDR (ex: 192.168.1.0/24) do bloco IP em um campo varchar e usando 2 campos calculados para manter a forma binária do início e do final do bloco. A partir daí, posso executar consultas rápidas para ver se um determinado bloco já foi alocado ou está livre para atribuir.
Modifiquei sua função para calcular o endereço IP final da seguinte forma:
CREATE FUNCTION dbo.fnDisplayIPv4End(@block AS VARCHAR(18)) RETURNS BINARY(4)
AS
BEGIN
DECLARE @bin AS BINARY(4)
DECLARE @ip AS VARCHAR(15)
DECLARE @size AS INT
SELECT @ip = Left(@block, Len(@block)-3)
SELECT @size = Right(@block, 2)
SELECT @bin = CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 4 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 3 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 2 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
+ CAST( CAST( PARSENAME( @ip, 1 ) AS INTEGER) AS BINARY(1))
SELECT @bin = CAST(@bin + POWER(2, 32-@size) AS BINARY(4))
RETURN @bin
END;
go
Eu geralmente uso uma filtragem VARCHAR simples e antiga para um endereço IP funciona bem.
Se você quiser filtrar por intervalos de endereço IP, dividirei em quatro números inteiros.
Gosto das funções do SandRock. Mas encontrei um erro no código de dbo.fn_ConvertIpAddressToBinary . O parâmetro de entrada de @ipAddress VARCHAR (39) é muito pequeno quando você concata o @delim a ele.
SET @ipAddress = @ipAddress + @delim
Você pode aumentar para 40. Ou melhor ainda, usar uma nova variável maior e usá-la internamente. Dessa forma, você não perde o último par em grandes números.
SELECT dbo.fn_ConvertIpAddressToBinary('ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff')
A seguinte resposta é baseada nas respostas de M. Turnhout e Jerry Birchler a esta pergunta, mas com as seguintes melhorias:
sys.fn_varbintohexsubstring
, fn_varbintohexstr
) CONVERT()
por estilos bináriosCAST('' as xml).value('xs:hexBinary())
) CONVERT()
por estilos bináriosfn_ConvertIpAddressToBinary
(conforme apontado por C.Plock )O código foi testado no SQL Server 2014 e SQL Server 2016 (consulte os casos de teste no final)
Converte valores de 4 bytes em IPV4 e valores de 16 bytes em representações de string IPV6 . Observe que esta função não encurta endereços.
ALTER FUNCTION dbo.IPAddressVarbinaryToString
(
@varbinaryValue VARBINARY( 16 )
)
RETURNS VARCHAR(39)
AS
BEGIN
IF @varbinaryValue IS NULL
RETURN NULL;
ELSE IF DATALENGTH( @varbinaryValue ) = 4
RETURN
CONVERT( VARCHAR(3), CONVERT(TINYINT, SUBSTRING( @varbinaryValue, 1, 1 ))) + '.' +
CONVERT( VARCHAR(3), CONVERT(TINYINT, SUBSTRING( @varbinaryValue, 2, 1 ))) + '.' +
CONVERT( VARCHAR(3), CONVERT(TINYINT, SUBSTRING( @varbinaryValue, 3, 1 ))) + '.' +
CONVERT( VARCHAR(3), CONVERT(TINYINT, SUBSTRING( @varbinaryValue, 4, 1 )));
ELSE IF DATALENGTH( @varbinaryValue ) = 16
RETURN
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 1, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 3, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 5, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 7, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 9, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 11, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 13, 2 ), 2 ) + ':' +
CONVERT( VARCHAR(4), SUBSTRING( @varbinaryValue, 15, 2 ), 2 );
RETURN 'Invalid';
END
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString(0x00000000000000000000000000000000) -- 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 (no address shortening)
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString(0x00010002000300400500060070000089) -- 0001:0002:0003:0040:0500:0600:7000:0089
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString(0xC0A80148) -- 255.168.1.72
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString(0x7F000001) -- 127.0.0.1 (no address shortening)
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString(NULL) -- NULL
Converte representações de string IPV4 e IPV6 em valores binários de 4 bytes e 16 bytes, respectivamente. Observe que esta função é capaz de analisar a maioria (todas as comumente usadas) das representações de endereço abreviado (por exemplo, 127 ... 1 e 2001: db8 :: 1319: 370: 7348). Para forçar a função fina a sempre retornar valores binários de 16 bytes, remova o comentário da concatenação de 0s inicial no final da função.
ALTER FUNCTION [dbo].[IPAddressStringToVarbinary]
(
@IPAddress VARCHAR( 39 )
)
RETURNS VARBINARY(16) AS
BEGIN
IF @ipAddress IS NULL
RETURN NULL;
DECLARE @bytes VARBINARY(16), @token VARCHAR(4),
@vbytes VARBINARY(16) = 0x, @vbzone VARBINARY(2),
@tIPAddress VARCHAR( 40 ),
@colIndex TINYINT,
@delim CHAR(1) = '.',
@prevColIndex TINYINT = 0,
@parts TINYINT = 0, @limit TINYINT = 4;
-- Get position if IPV4 delimiter
SET @colIndex = CHARINDEX( @delim, @ipAddress );
-- If not IPV4, then assume IPV6
IF @colIndex = 0
BEGIN
SELECT @delim = ':', @limit = 8, @colIndex = CHARINDEX( @delim, @ipAddress );
-- Get number of parts (delimiters)
WHILE @colIndex > 0
SELECT @parts += 1, @colIndex = CHARINDEX( @delim, @ipAddress, @colIndex + 1 );
SET @colIndex = CHARINDEX( @delim, @ipAddress );
IF @colIndex = 0
RETURN NULL;
END
-- Add trailing delimiter (need new variable of larger size)
SET @tIPAddress = @IPAddress + @delim;
WHILE @colIndex > 0
BEGIN
SET @token = SUBSTRING( @tIPAddress, @prevColIndex + 1, @Colindex - @prevColIndex - 1 );
IF @delim = ':'
BEGIN
SELECT @vbzone = CONVERT( VARBINARY(2), RIGHT( '0000' + @token, 4 ), 2 ), @vbytes += @vbzone;
-- Handles consecutive sections of zeros representation rule (i.e. ::)(https://en.wikipedia.org/wiki/IPv6#Address_representation)
IF @token = ''
WHILE @parts + 1 < @limit
SELECT @vbytes += @vbzone, @parts += 1;
END
ELSE
BEGIN
SELECT @vbzone = CONVERT( VARBINARY(1), CONVERT( TINYINT, @token )), @vbytes += @vbzone
END
SELECT @prevColIndex = @colIndex, @colIndex = CHARINDEX( @delim, @tIPAddress, @colIndex + 1 )
END
SET @bytes =
CASE @delim
WHEN ':' THEN @vbytes
ELSE /*0x000000000000000000000000 +*/ @vbytes -- Return IPV4 addresses as 4 byte binary (uncomment leading 0s section to force 16 byte binary)
END
RETURN @bytes
END
Casos válidos
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001' ) -- 0x0000000000000000000000000001 (check bug fix)
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '0001:0002:0003:0040:0500:0600:7000:0089' ) -- 0x00010002000300400500060070000089
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8:85a3:8d3:1319::370:7348' ) -- 0x20010DB885A308D31319000003707348 (check short hand)
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8:85a3:8d3:1319:0000:370:7348' ) -- 0x20010DB885A308D31319000003707348
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '192.168.1.72' ) -- 0xC0A80148
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '127...1' ) -- 0x7F000001 (check short hand)
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( NULL ) -- NULL
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '' ) -- NULL
-- Check that conversions return original address
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '0001:0002:0003:0040:0500:0600:7000:0089' )) -- '0001:0002:0003:0040:0500:0600:7000:0089'
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '127...1' )) -- 127.0.0.1
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '192.168.1.72' )) -- 192.168.1.72
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8:85a3:8d3:1319::370:7348' )) -- 2001:0db8:85a3:08d3:1319:0000:0370:7348
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8:85a3:8d3:1314:0000:370:7348' )) -- 2001:0db8:85a3:08d3:1319:0000:0370:7348
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8:85a3:8d3::370:7348' )) -- 2001:0DB8:85A3:08D3:0000:0000:0370:7348
-- This is technically an invalid IPV6 (according to Wikipedia) but it parses correctly
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8::1319::370:7348' )) -- 2001:0DB8:0000:0000:1319:0000:0370:7348
Casos inválidos
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '2001:db8::1319::7348' )) -- 2001:0DB8:0000:0000:0000:1319:0000:7348 (ambiguous address)
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '127.1' ) -- 127.0.0.1 (not supported short-hand)
SELECT dbo.IPAddressVarbinaryToString( dbo.IPAddressStringToVarbinary( '127.1' )) -- 127.0.0.1 (not supported short-hand)
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '0300.0000.0002.0353' ) -- octal byte values
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( '0xC0.0x00.0x02.0xEB' ) -- hex values
SELECT dbo.IPAddressStringToVarbinary( 'C0.00.02.EB' ) -- hex values
Estou usando varchar(15)
até agora tudo está funcionando para mim. Inserir, atualizar, selecionar. Acabei de iniciar um aplicativo que tem endereços IP, embora ainda não tenha feito muito trabalho de desenvolvimento.
Aqui está a declaração de seleção:
select * From dbo.Server
where [IP] = ('132.46.151.181')
Go