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mongodb - 在mongoDB中保存IP地址

coder 2023-05-04 原文

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目的。这意味着我希望尽可能快地以最小的空间存储信息。

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 位数字会更慢，并且会占用更多空间。

尽管如此，我认为这是一种足够的方法，但是否有更好的方法适合我的目的？

最佳答案

绝对将 IP 地址保存为数字，如果您不介意这需要额外的工作，特别是如果您需要对地址进行查询并且您有大型表/集合。

原因如下:

存储

  • 如果存储为无符号整数，则 IPv4 地址为 4 个字节。
  • 当以点分八进制格式写成字符串时，IPv4 地址在 10 字节和 18 字节之间变化。 (假设平均值为 14 个字节。)

字符占 7-15 个字节，如果您使用的是可变长度字符串类型，则为 2-3 个字节，这取决于您使用的数据库。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这不是一个因素。然而，内存并不便宜，如果您有一个大表/集合并且想要进行快速查询，那么您需要一个索引。字符串编码的 2-3 倍存储损失极大地减少了您可以索引的记录数量，同时仍将索引保留在内存中。

  • 如果存储为无符号整数，则 IPv6 地址为 16 个字节。 (可能是多个 4 或 8 字节整数，具体取决于您的平台。)
  • 一个 IPv6 地址的范围从 6 个字节到 42 个字节，当以缩写的十六进制表示法编码为一个字符串时。

在低端，环回地址 (::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 IPv6 字符串的平均长度为 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仅占整个 IPv6 地址空间的一小部分。只有一些特殊地址，如 loopback 和 autoconf 地址，可能会以这种方式进行压缩。

同样，对于字符串编码，与整数编码相比，这会造成 >2 倍的存储损失。

网络数学

您认为路由器将 IP 地址存储为字符串吗？他们当然不会。

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。如果您想编写一个搜索特定子网上所有地址的查询(“返回所有 IP 地址在 10.7.200.104/27 的记录”，您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 不支持此特定查询，但大多数 RDBMS 支持。)如果将地址存储为字符串，那么您的查询将需要将每一行转换为整数，然后对其进行屏蔽，这会慢几个数量级。(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遍历字符串。)

同样，整数地址的范围查询(“返回 192.168.1.50 和 192.168.50.100 之间的所有记录”)将能够使用索引，而对字符串地址的范围查询则不能。

底线

这需要更多的工作，但并不多(有一百万个 aton() 和 ntoa() 函数)，但是如果你正在构建一些严肃而可靠的东西，并且你想在未来证明它不会 future 的需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，并且不介意将来进行改造的可能性，那么请使用字符串。

出于 OP 的目的，如果您正在优化速度和空间，并且您认为您不想经常查询它，那么为什么要使用数据库呢？只需将 IP 地址打印到文件中。这将比将其存储在数据库中(具有相关的 API 和存储开销)更快、存储效率更高。

关于mongodb - 在mongoDB中保存IP地址，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/15591234/

mongodbsectionstrong的ip-address

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