最佳IP子网匹配

时间:2011-09-05 15:43:39

标签: scala ip subnet

以下代码似乎是我程序中最热门的地方。

JAVA_OPTS = -Xprof输出:

     Compiled + native   Method
  5.7%   173  +     0    scala.collection.IndexedSeqOptimized$class.slice
  5.1%   156  +     0    scala.collection.IndexedSeqOptimized$class.foreach
  2.9%    87  +     0    java.util.regex.Pattern$BmpCharProperty.match
  2.5%    76  +     0    scala.collection.IndexedSeqOptimized$class.sameElements
  2.4%    73  +     0    trafacct.SubNet.contains

Slice,sameElements甚至foreach调用似乎也是最常用的。有人可以就如何优化contains()方法提出建议吗?也许一些技术允许字节分析而不将它们转换为整数?或者没有切片的实体全序列方法?

功能SubNet.contains()将IP地址与子网匹配。

object SubNet {
    def toInts(bytes: Seq[Byte]): Seq[Int] = bytes.map(_.toInt & 0xFF)
}

case class SubNet(ip:InetAddress,  maskLength:Int) extends HostCategory {
    import SubNet.toInts
    private val bytes: Int = maskLength / 8
    private val subnet = toInts(ip.getAddress)
    private val bits = bytes * 8 - maskLength
    def contains(host: Host) = {
        if (host.ip == null && ip == null) {
            true
        } else if (this.ip == null) {
            false
        } else {
            val address = toInts(host.ip.getAddress)
            if (address.length != subnet.length) {
                false
            } else {
                if (address.slice(0, bytes) != subnet.slice(0, bytes)) {
                    false
                } else {
                    ((address(bytes) >> (8-bits) ^ subnet(bytes) >> (8-bits)) & 0xFF) == 0
                }
            }
        }
    }
}

我明白,这种优化不会给我带来更好的吞吐量,我只是觉得我在这个简单的功能中花了这么多时间做错了。

此代码应与IPv6(16字节)兼容,我不喜欢单独处理IPv4案例的想法。

2 个答案:

答案 0 :(得分:3)

你本身没有做错任何事;你只是使用易于使用的集合,而不是处理原语时的性能。

如果你想加快速度,你可以通过切换到使用数组和while循环获得最大的提升。我不完全清楚你写的代码甚至适用于IPv6,除了以IPv6格式存储的IPv4地址,因为你的子网可能超过256个。此外,通过测试长度,您假设没有相同地址的混合IPv6 / IPv4表示。

我忘了整个“toInts”的东西,只是存储字节数组;然后做一些事情(警告,未经测试)

def contains(host: Host): Boolean = {
//...
  if (address.length != subnet.length) false
  else {
    var i = 0
    while (i<address.length-1) {
      if (address(i) != subnet(i)) return false
      i += 1
    }
    (address(i)&0xFF) >> (8-bits) ^ (subnet(i)&0xFF) >> (8-bits) == 0
  }
}

它真的不比原来的解决方案复杂,并且运行速度要快10倍。

答案 1 :(得分:1)

使用此代码,它无法正确验证。

例如:

scala> val ip = java.net.InetAddress.getByName("::ffff:1.2.176.0")
ip: java.net.InetAddress = /1.2.176.0

scala> val prefix = new InetPrefix(ip, 20)
prefix: InetPrefix = InetPrefix@6febf6f9

scala> prefix.contains(java.net.InetAddress.getByName("::ffff:1.2.176.20"))
res11: Boolean = true

scala> prefix.contains(java.net.InetAddress.getByName("::ffff:1.2.191.20"))
res12: Boolean = false

但是如果你计算那个网络:(1.2.176.0/20)

$ sipcalc 1.2.176.0/20

-[ipv4 : 1.2.176.0/20] - 0

[CIDR]
Host address        - 1.2.176.0
Host address (decimal)  - 16953344
Host address (hex)  - 102B000
Network address     - 1.2.176.0
Network mask        - 255.255.240.0
Network mask (bits) - 20
Network mask (hex)  - FFFFF000
Broadcast address   - 1.2.191.255
Cisco wildcard      - 0.0.15.255
Addresses in network    - 4096
Network range       - 1.2.176.0 - 1.2.191.255
Usable range        - 1.2.176.1 - 1.2.191.254

-

我在Scala中重写了两个(IPv4和IPv6),并在GitHub上为每个人提供了它。它现在也在范围内验证(所以/ 20等将被视为,旧的没有。)

您可以在https://github.com/wasted/scala-util/blob/master/src/main/scala/io/wasted/util/InetPrefix.scala

找到代码(我将其分为IPv4和IPv6)

我还创建了一个blogpost about this