მუშაობა IPv6-თან PHP-ში

ჩვენ ახლახან მივიღეთ LIR სტატუსი და /29 IPv6 ბლოკი. და შემდეგ გაჩნდა საჭიროება მინიჭებული ქვექსელების თვალყურის დევნება. და რადგან ჩვენი ბილინგი იწერება PHP-ში, ცოტა უნდა ჩავუღრმავდეთ საკითხს და მივხვდეთ, რომ ეს ენა არ არის ყველაზე მეგობრული IPv6-თან მუშაობის თვალსაზრისით. ჭრილის ქვემოთ არის ჩვენი გადაწყვეტა იმ პრობლემების შესახებ, რომლებიც წარმოიქმნება მისამართებთან და დიაპაზონებთან მუშაობისას. ალბათ არ არის ყველაზე ელეგანტური, მაგრამ ის აკეთებს საქმეს.

ცოტა თეორია

პასუხისმგებლობის უარყოფა. თუ იცით რა არის IPv6 და რას მოყვება, ეს ნაწილი შეიძლება მოსაწყენი იყოს თქვენთვის. შეიძლება არ იყოს.

ადამიანები, რომლებიც პირველად ხედავენ IPv6 ანოტაციას, შეიძლება ის საკმაოდ შემაძრწუნებელი აღმოჩნდნენ. ელეგანტურის შემდეგ 64.233.177.101 ჩვენ მოულოდნელად წინაშე ვდგავართ 2607:f8b0:4002:c08::8b და შეიძლება დაბნეული ვიყოთ. ორივე უბრალოდ ადამიანის წაკითხვადი წარმოდგენებია, შესაბამისად 32 და 128 ბიტი. ნებისმიერი IP პაკეტი შეიცავს სათაურს მკაცრად სტანდარტიზებული დანიშნულებით თითოეული ბიტისთვის. სათაურების სტრუქტურაში ჩაღრმავების გარეშე, ერთი რამ უნდა ავიღოთ აქედან, არის ის, რომ IP მისამართებით და დიაპაზონებით ოპერაციებისთვის, ზოგადად მოსახერხებელია ორობითი მათემატიკისა და ბიტური ოპერაციების გამოყენება. ასევე ყველაზე მოსახერხებელია მათი შენახვა მონაცემთა ბაზაში როგორც ორობითი (4) IPv4-ისთვის და ორობითი (16) IPv6-ისთვის.

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ასპექტი, რომელზეც ღირს შეხებაა, არის ქსელის ნიღბები და CIDR ნოტაცია. CIDR არის შემოკლება Classless Inter-Domain Routing-ისთვის (უკლასო მიმართვა). ამ კონცეფციამ შეცვალა კლასის კონცეფცია IP მისამართის რომელი ნაწილია ქსელის პრეფიქსი და რომელი ნაწილი არის ქსელის ინტერფეისის მისამართი ამ ქსელში. პრაქტიკაში, პრეფიქსის შესაბამისი პირველი n ბიტი დაყენდება 1-ზე, დანარჩენი 0-ზე.

ადამიანის გასაგებად, ეს იწერება ფორმაში ip.add.re.ss/cidr. მაგალითად, 64.233.177.0/24 მიუთითებს, რომ პირველი 24 ბიტი ეხება პრეფიქსს. ბოლო 8 ბიტი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ბოლო რიცხვი ადამიანის წაკითხვადი აღნიშვნით, ეხება მისამართს ქვექსელში. კიდევ რამდენიმე ვარჯიში. 64.233.177.101/32 и 2607:f8b0:4002:c08::8b/128 - ერთი კონკრეტული მისამართი. 2607:f8b0:4002:c08::/64 - პირველი 64 ბიტი (პირველი 4 ჯგუფი) არის პრეფიქსი, დანარჩენი 64 ბიტი არის ლოკალური ნაწილი. სხვათა შორის, თუ ვინმე დაბნეულია ჩანაწერში „::“-ით, ორმაგი ორწერტილი ცვლის სექციების თვითნებურ რაოდენობას, რომელიც შეიცავს 0-ს. ის შეიძლება მხოლოდ ერთხელ გამოჩნდეს ანოტაციაში. Სხვა სიტყვებით, 2607:f8b0:4002:c08::8b = 2607:f8b0:4002:c08:0:0:0:8b.

რა უნდა ვისწავლოთ ამ ყველაფრისგან? პირველ რიგში, პირველი და ბოლო ქვექსელის მისამართის მიღება შესაძლებელია ორობითი AND და OR გამოყენებით, ნიღაბი ორობითი ფორმით. მეორეც, შემდეგი ქვექსელის ზომა (ანუ CIDR-ით) n შეიძლება გამოითვალოს 1-ის დამატებით n-ეს პოზიცია ბინარულ წარმოდგენაში. ბინარულში ვგულისხმობ ფუნქციების გამოყენების შედეგს შეფუთვა () и inet_pton () და შემდგომი გამოყენება ბიტიური ოპერატორებიორობითი არის ორობითი სისტემის წარმოდგენა, რომელიც შეიძლება მიღებულ იქნას, ვთქვათ, base_convert().

ისტორიული ინფორმაციაკლასობრივ მიმართვას წინ უძღოდა კლასობრივი სეგრეგაცია. იმ შორეულ წლებში ვერავინ წარმოიდგენდა, რომ ამდენი ქვექსელი იქნებოდა; ისინი ნაწილდებოდა მარცხნივ და მარჯვნივ დიდ ბლოკებად: კლასი A - პრეფიქსი იყო პირველი 8 ბიტი (ანუ პირველი ნომერი), წამყვანი ბიტით 0; კლასი B - პირველი 16 (პირველი ორი ნომერი), წამყვანი ბიტი 10; კლასი C - პირველი 24 ბიტი, წამყვანი ბიტი 110. ამ წამყვან ბიტებში მითითებულია დიაპაზონები, რომლებშიც გაიცემა კონკრეტული კლასის მისამართი: 0.0.0.0 - 127.255.255.255 A კლასისთვის, 128.0.0.0 - 191.255.255.255 - კლასი B, 192.0.0.0 - 223.255.255.255 - კლასი C. როდესაც ინტერნეტი გავრცელდა მთელ პლანეტაზე, მარეგულირებლები მიხვდნენ, რომ მათ გამოტოვეს ნიშანი და 90-იანი წლების დასაწყისში მათ შეიმუშავეს უკლასო კონცეფცია, რამაც შესაძლებელი გახადა არ იყო მიბმული. წამყვან ბიტებამდე. ცოტა მეტი დეტალი შეგიძლიათ იხილოთ, ვთქვათ, დიდი და ყოვლისმცოდნე.

მოდით გადავიდეთ პრაქტიკაზე

პრაქტიკაში, ჩვენ განვახორციელებთ სამი ყველაზე სავარაუდო, როგორც მე მეჩვენა, დავალებას:

1. დიაპაზონის პირველი და ბოლო მისამართის მიღება;
2. მიიღეთ შემდეგი მოცემული ზომის დიაპაზონი (CIDR);
3. იმის შემოწმება, ეკუთვნის თუ არა მისამართი დიაპაზონს.

დანერგვა იქნება IPv6-ისთვის, მაგრამ საჭიროების შემთხვევაში, ლოგიკის მარტივად ადაპტირება შესაძლებელია. რაღაც იდეები მომივიდა აქედან გამომდინარე,, მაგრამ განხორციელდა იგი ცოტა განსხვავებულად. ასევე, მაგალითები არ ამოწმებს შეყვანის შეცდომებს. მაშ, წავიდეთ.

როგორც უკვე აღვნიშნე, დიაპაზონის პირველი და ბოლო მისამართის დადგენა შესაძლებელია ბიტიური ოპერაციების გამოყენებით, დიაპაზონის დასაწყისისა და ბინარული ქვექსელის ნიღბის ცოდნა. შესაბამისად, პირველი რაც უნდა გავაკეთოთ არის CIDR-ის ორობით ნიღბად გადაქცევა. ამისათვის ჩვენ შევაგროვებთ მის თექვსმეტობით გამოსახულებას და ჩავალაგებთ ორობითში.

function cidrToMask ($cidr) {
    $mask = str_repeat('f', ceil($cidr / 4));
    $mask .= dechex(4 * ($cidr % 4));
    $mask = str_pad($mask, 32, '0');
    return pack('H*', $mask);
}

გამოწვევა პაკეტი ('H*', $mask) აწყობს თექვსმეტობით გამოსახულებას ისევე, როგორც inet_pton (). ერთადერთი განსხვავება ისაა, რომ დარეკვისას შეფუთვა () ყველა 0 უნდა იყოს თავის ადგილზე და არ უნდა იყოს ორწერტილი ჩანაწერში, ადამიანის მიერ წაკითხული ჩანაწერისგან განსხვავებით.

შემდეგი ნაბიჯი არის დიაპაზონის დასაწყისისა და დასასრულის გამოთვლა. და აქ ჩნდება ნიუანსი. ბიტური ოპერაციები შეზღუდულია პროცესორის ბიტის სიმძლავრით. შესაბამისად, ჩემს 32-ბიტიან CubieTruck-ზე, რომელსაც ზოგჯერ ვიყენებ ყველა სახის სატესტო განებივრებისთვის, შეუძლებელი იქნება მისამართის ყველა 128 ბიტის დამუშავება ერთ ოპერაციაში. თუმცა, არაფერი გვიშლის ხელს მის 32 ბიტიან ჯგუფებად დაყოფაში (ყოველ შემთხვევისთვის, ვინ იცის, რომელ პროცესორებზე ვიმუშავებთ).

function getRangeBoundary ($ip, $cidr, $which, $ipIsBin = false, $returnBin = false) {
    $mask = cidrToMask($cidr);
    if (!$ipIsBin) {
        $ip = inet_pton($ip);
    }
    $ipParts   = str_split($ip, 4);
    $maskParts = str_split($mask, 4);
    $rangeParts  = [];
    for ($i = 0; $i < count($ipParts); $i++) {
        if ($which == 'start') {
            /* Побитовый & адреса и маски оставит только биты префикса. */
            $rangeParts[$i] = $ipParts[$i] & $maskParts[$i];
        } else {
            /* Побитовый | с обратной маской (~) оставит биты префикса и установит все биты локальной части в 1. */
            $rangeParts[$i] = $ipParts[$i] | ~$maskParts[$i];
        }
    }
    $rangeBoundary = implode($rangeParts);
    if ($returnBin) {
        return $rangeBoundary;
    } else {
        return inet_ntop($rangeBoundary);
    }
}

სამომავლო გამოყენებისთვის, ჩვენ უზრუნველვყოფთ IP-ის გადაცემის შესაძლებლობას და შედეგის მიღებას როგორც ორობითი, ასევე ადამიანისთვის წაკითხული ფორმით. Პარამეტრი $ რომელიც აქ ის აზუსტებს, გვინდა მივიღოთ დიაპაზონის დასაწყისი ან დასასრული (მნიშვნელობები 'დაწყება' ან 'დასასრული' შესაბამისად).

შემდეგი ამოცანა (და ასევე ყველაზე პრაქტიკული ჩვენი კომპანიისთვის) არის შემდეგი დიაპაზონის გამოთვლა. ამ ამოცანისთვის, არაფერი არ მომივიდა აზრზე უკეთესი, ვიდრე მისამართის გაფართოება ბინარულ სტრიქონში და 1-ის დამატება სასურველ პოზიციაზე, შემდეგ კი ყველაფრის უკან დახევა. იმისთვის, რომ არტეფაქტები სადმე არ გამოჩენილიყო, გადავწყვიტე მისამართი გავყო ბაიტით დაშლისა და აწყობის დროს.

function getNextBlock ($ipStart, $cidr, $ipIsBin = false, $returnBin = false) {
    if (!$ipIsBin) {
        $ipStart = inet_pton($ipStart);
    }
    $ipParts = str_split($ipStart, 1);
    $ipBin   = '';
    foreach ($ipParts as $ipPart) {
        $ipBin .= str_pad(base_convert(unpack('H*', $ipPart)[1], 16, 2), 8, '0', STR_PAD_LEFT);
    }
    /* Добавляем 1 в нужном разряде двоичного представления строки "влоб" :) */
    $i = $cidr - 1;
    while ($i >= 0) {
        if ($ipBin[$i] == '0') {
            $ipBin[$i] = '1';
            break;
        } else {
            $ipBin[$i] = '0';
        }
        $i--;
    }
    $ipBinParts = str_split($ipBin, 8);
    foreach ($ipBinParts as $key => $ipBinPart) {
        $ipParts[$key] = pack('H*', str_pad(base_convert($ipBinPart, 2, 16), 2, '0', STR_PAD_LEFT));
    }
    $nextIp = implode($ipParts);
    if ($returnBin) {
        return $nextIp;
    } else {
        return inet_ntop($nextIp);
    }
}

გამოსავალზე ვიღებთ შემდეგი ზომის დიაპაზონის პრეფიქსს, რომელიც მითითებულია $cidr. ამ ფუნქციით ჩვენ ვანაწილებთ მისამართების ბლოკებს ჩვენს კლიენტებს.

და ბოლოს, შეამოწმეთ, ეკუთვნის თუ არა მისამართი დიაპაზონს. მაგალითად, ჩვენ გამოვყავით ერთი ბლოკი /48 კლიენტებზე ბლოკების გასანაწილებლად /64, და უნდა დავრწმუნდეთ, რომ მინიჭებისას არ გავცდეთ გამოყოფილი ბლოკის ფარგლებს (პრაქტიკაში ეს მალე არ მოხდება, მაგრამ ჯერ კიდევ არსებობს შესაძლებლობა). აქ ყველაფერი მარტივია. ჩვენ ვიღებთ დიაპაზონის დასაწყისს და დასასრულს ორობითი ფორმით და ვამოწმებთ არის თუ არა მისამართი ლიმიტებში.

function ipInRange ($ip, $rangeStart, $cidr) {
    $start = getRangeBoundary($rangeStart, $cidr, 'start',false, true);
    $end = getRangeBoundary($rangeStart, $cidr, 'end',false, true);
    $ipBin = inet_pton($ip);
    return ($ipBin >= $start && $ipBin <= $end);
}

იმედი მაქვს, რომ ეს სასარგებლო იყო. სხვა რა ფუნქციები შეიძლება იყოს მისამართებთან მუშაობისთვის თქვენი აზრით? ნებისმიერი დამატება, კომენტარი და კოდის მიმოხილვა თბილად მისასალმებელია კომენტარებში.

თუ უკვე ხართ ჩვენი კლიენტი ან უბრალოდ ფიქრობთ გახდეთ, ამ სტატიის გამოქვეყნების დღეს გთავაზობთ ბლოკის მიღებას /64 სრულიად უფასოა ყველა vps სერვისისთვის ან გამოყოფილი სერვერისთვის Equinix Tier IV მონაცემთა ცენტრში, ნიდერლანდები, გაყიდვების განყოფილების მოთხოვნით, ბილეთში ამ სტატიის ბმულის მითითებით. შეთავაზება მოქმედებს 2020 წლის მარტამდე.

რამდენიმე რეკლამა 🙂

გმადლობთ, რომ დარჩით ჩვენთან. მოგწონთ ჩვენი სტატიები? გსურთ ნახოთ უფრო საინტერესო შინაარსი? მხარი დაგვიჭირეთ შეკვეთის განთავსებით ან მეგობრებისთვის რეკომენდაციით, ღრუბელი VPS დეველოპერებისთვის 4.99 დოლარიდან, საწყისი დონის სერვერების უნიკალური ანალოგი, რომელიც ჩვენ მიერ გამოგონილია თქვენთვის: მთელი სიმართლე VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps 19$-დან ან როგორ გავაზიარო სერვერი? (ხელმისაწვდომია RAID1 და RAID10-ით, 24 ბირთვამდე და 40 გბ-მდე DDR4).

Dell R730xd 2-ჯერ იაფია Equinix Tier IV მონაცემთა ცენტრში ამსტერდამში? Მხოლოდ აქ 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ტელევიზორი $199-დან ნიდერლანდებში! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99-დან! Წაიკითხო რაღაცის შესახებ როგორ ავაშენოთ ინფრასტრუქტურის კორპუსი. კლასი Dell R730xd E5-2650 v4 სერვერების გამოყენებით 9000 ევროს ღირებულების პენი?

წყარო: www.habr.com