IP 주소 저장-varchar (45) vs varbinary (16)

- 나는 두 개의 필드와 테이블을 만들려고 ID로 BIGINT와 IPAddress같은 하나 varchar(45)또는 varbinary(16). 아이디어는 모든 고유 한 IP 주소를 저장하고 다른 테이블 ID의 실제 참조 대신 참조 를 사용하는 것 IP address입니다.

일반적으로 IDfor 주어진 IP address또는 (주소를 찾을 수없는 경우) 주소를 삽입하고 생성 된을 반환 하는 저장 프로 시저를 만들 것 ID입니다.

나는 많은 레코드를 가질 것으로 예상하지만 (정확하게 몇 개인 지 알 수는 없지만) 위의 저장 프로 시저를 가능한 한 빨리 실행해야합니다. 따라서 실제 IP 주소를 텍스트 또는 바이트 형식으로 저장하는 방법이 궁금합니다. 어느 것이 더 좋을까요?

SQL CLRIP 주소 바이트를 문자열 및 그 반대로 변환하는 함수를 이미 작성 했으므로 변환은 문제가 아닙니다 ( IPv4및 모두 사용 IPv6).

검색을 최적화하기 위해 인덱스를 만들어야한다고 생각하지만 IP address필드를 클러스터형 인덱스에 포함 시키거나 별도의 인덱스를 생성해야하며 검색 속도가 빠른 유형은 무엇입니까?

실제 IP 주소를 텍스트 또는 바이트 형식으로 저장하는 방법 어느 것이 더 좋을까요?

"텍스트"여기를 의미하기 때문에 VARCHAR(45)와 "바이트"를 의미하지 VARBINARY(16), 내가 말할 것이다 : 어느 쪽도 아니 .

다음 정보가 제공됩니다 ( IPv6의 Wikipedia 기사에서 ).

주소 표현
IPv6 주소의 128 비트는 각각 16 비트의 8 개 그룹으로 표시됩니다. 각 그룹은 4 개의 16 진수로 작성되며 그룹은 콜론 (:)으로 구분됩니다. 주소 2001 : 0db8 : 0000 : 0000 : 0000 : ff00 : 0042 : 8329가이 표현의 예입니다.

편의상 IPv6 주소는 가능한 경우 다음 규칙을 적용하여 더 짧은 표기법으로 축약 할 수 있습니다.

• 16 진 숫자 그룹에서 하나 이상의 선행 0이 제거됩니다. 이것은 일반적으로 선행 0을 모두 또는 전혀 수행하지 않습니다. 예를 들어 그룹 0042는 42로 변환됩니다.
• 연속적인 제로 섹션은 이중 콜론 (: :)으로 대체됩니다. 여러 번 사용하면 주소가 결정되지 않으므로 이중 콜론은 주소에서 한 번만 사용할 수 있습니다. RFC 5952는 생략 된 단일 섹션 0을 나타 내기 위해 이중 콜론을 사용하지 말 것을 권장합니다. [41]

이 규칙을 적용한 예 :

        초기 주소 : 2001 : 0db8 : 0000 : 0000 : 0000 : ff00 : 0042 : 8329
        각 그룹에서 모든 선행 0을 제거한 후 : 2001 : db8 : 0 : 0 : 0 : ff00 : 42 : 8329
        0의 연속 섹션을 생략 한 후 : 2001 : db8 :: ff00 : 42 : 8329

먼저 8 개의 VARBINARY(2)필드를 사용하여 8 개의 그룹을 나타냅니다. 그룹 5-8의 필드는 NULLIPv6 주소에만 사용되므로 필드 여야 합니다. 그룹 1-4의 필드는 NOT NULLIPv4 및 IPv6 주소 모두에 사용되는 필드 여야 합니다.

(A 하나에 그들을 결합 반대로 각 그룹의 독립을 유지함으로써 VARCHAR(45)하거나 VARBINARY(16)또는이 개 BIGINT두 가지 이점을 얻을 필드) :

1. 주소를 특정 표현으로 재구성하는 것이 훨씬 쉽습니다. 그렇지 않으면 연속적인 0 그룹을 (: :)으로 바꾸려면 파싱해야합니다. 그것들을 별개로 유지하면 이것을 용이하게하기 위해 간단한 IF/ IIF/ CASE문이 허용됩니다.
2. 당신도 가능하게하여 IPv6 주소 공간의 톤을 절약 할 수 ROW COMPRESSION또는 PAGE COMPRESSION. 두 가지 유형의 압축은 0x000 바이트를 차지하는 필드를 허용하므로 , 이러한 0 그룹은 모두 비용이 들지 않습니다. 반면에 위의 예제 주소를 위키피디아 따옴표로 저장 한 경우 중간에있는 모든 0의 3 개 세트는 전체 공간을 차지합니다 (작업을 수행하지 VARCHAR(45)않고 축소 표기법을 사용 하지 않는 한). 그러나 인덱싱에는 효과적이지 않을 수 있으며 전체 형식으로 재구성하기 위해 특별한 구문 분석이 필요하므로 옵션이 아니라고 가정하십시오 .-).

네트워크를 캡처해야하는 TINYINT경우 um, [Network]:-) 라는 필드를 작성하십시오.

네트워크 값에 대한 자세한 내용 은 IPv6 주소에 대한 다른 Wikipedia 기사의 정보입니다 .

네트워크

IPv6 네트워크는 2의 거듭 제곱 크기의 인접한 IPv6 주소 그룹 인 주소 블록을 사용합니다. 주소의 선행 비트 세트는 주어진 네트워크의 모든 호스트에 대해 동일하며 네트워크의 주소 또는 라우팅 접두어 라고합니다 .

네트워크 주소 범위는 CIDR 표기법으로 작성됩니다. 네트워크는 블록의 첫 번째 주소 (모두 0으로 끝남), 슬래시 (/) 및 접두사의 비트 단위 크기와 같은 10 진수 값으로 표시됩니다. 예를 들어 2001 : db8 : 1234 :: / 48로 작성된 네트워크는 2001 : db8 : 1234 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000에서 시작하여 2001 : db8 : 1234 : ffff : ffff : ffff : ffff에서 끝납니다. : ffff.

인터페이스 주소의 라우팅 접두사에는 CIDR 표기법으로 주소가 직접 표시 될 수 있습니다. 예를 들어 서브넷 2001 : db8 : a :: / 64에 연결된 2001 : db8 : a :: 123 주소의 인터페이스 구성은 2001 : db8 : a :: 123/64로 작성됩니다.

인덱싱의 경우 8 그룹 필드에 비 클러스터형 인덱스를 만들고, 포함하기로 결정한 경우 네트워크 필드를 만들 수 있습니다.

최종 결과는 다음과 같아야합니다.

CREATE TABLE [IPAddress]
(
  IPAddressID INT          NOT NULL IDENTITY(-2147483648, 1),
  Group8      VARBINARY(2) NULL, -- IPv6 only, NULL for IPv4
  Group7      VARBINARY(2) NULL, -- IPv6 only, NULL for IPv4
  Group6      VARBINARY(2) NULL, -- IPv6 only, NULL for IPv4
  Group5      VARBINARY(2) NULL, -- IPv6 only, NULL for IPv4
  Group4      VARBINARY(2) NOT NULL, -- both
  Group3      VARBINARY(2) NOT NULL, -- both
  Group2      VARBINARY(2) NOT NULL, -- both
  Group1      VARBINARY(2) NOT NULL, -- both
  Network     TINYINT      NULL
);

ALTER TABLE [IPAddress]
  ADD CONSTRAINT [PK_IPAddress]
  PRIMARY KEY CLUSTERED
  (IPAddressID ASC)
  WITH (FILLFACTOR = 100, DATA_COMPRESSION = PAGE);

CREATE NONCLUSTERED INDEX [IX_IPAddress_Groups]
  ON [IPAddress] (Group1 ASC, Group2 ASC, Group3 ASC, Group4 ASC,
         Group5 ASC, Group6 ASC, Group7 ASC, Group8 ASC, Network ASC)
  WITH (FILLFACTOR = 100, DATA_COMPRESSION = PAGE);

노트:

• BIGINTID 필드 에 사용할 계획 이지만 4,294,967,295 이상의 고유 한 값을 실제로 캡처 할 것으로 예상하십니까? 그렇다면 필드를 BIGINT로 변경하고 시드 값을 0으로 변경할 수도 있습니다. 그러나 그렇지 않으면 INT를 사용하고 최소값으로 시작하여 해당 데이터 유형의 전체 범위를 사용할 수 있습니다. .
• 원하는 경우 하나 이상의 NONpersisted Computed Columns를이 테이블에 추가하여 IPAddress의 텍스트 표현을 리턴 할 수 있습니다.
• Group * 필드는 테이블에서 의도적으로 8에서 1 로 내려 가서 SELECT *예상되는 순서로 필드를 리턴하도록 배열됩니다. 그러나 지수는 1에서 8 까지 올라가고 있습니다.

• 텍스트 형식으로 값을 나타내는 계산 열의 예 (완료되지 않은)는 다음과 같습니다.

  ALTER TABLE [IPAddress]
    ADD TextAddress AS (
  IIF([Group8] IS NULL,
      -- IPv4
      CONCAT(CONVERT(TINYINT, [Group4]), '.', CONVERT(TINYINT, [Group3]), '.',
        CONVERT(TINYINT, [Group2]), '.', CONVERT(TINYINT, [Group1]),
        IIF([Network] IS NOT NULL, CONCAT('/', [Network]), '')),
      -- IPv6
      LOWER(CONCAT(
        CONVERT(VARCHAR(4), [Group8], 2), ':', CONVERT(VARCHAR(4), [Group7], 2), ':',
        CONVERT(VARCHAR(4), [Group6], 2), ':', CONVERT(VARCHAR(4), [Group5], 2), ':',
        CONVERT(VARCHAR(4), [Group4], 2), ':', CONVERT(VARCHAR(4), [Group3], 2), ':',
        CONVERT(VARCHAR(4), [Group2], 2), ':', CONVERT(VARCHAR(4), [Group1], 2),
        IIF([Network] IS NOT NULL, CONCAT('/', [Network]), '')
       ))
     ) -- end of IIF
  );

  테스트:

  INSERT INTO IPAddress VALUES (127, 0, 0, 0, 4, 22, 222, 63, NULL); -- IPv6
  INSERT INTO IPAddress VALUES (27, 10, 1234, 0, 45673, 200, 1, 6363, 48); -- IPv6
  INSERT INTO IPAddress VALUES (NULL, NULL, NULL, NULL, 192, 168, 2, 63, NULL); -- v4
  INSERT INTO IPAddress VALUES (NULL, NULL, NULL, NULL, 192, 168, 137, 29, 16); -- v4
  
  SELECT [IPAddressID], [Group8], [Group1], [Network], [TextAddress]
  FROM IPAddress ORDER BY [IPAddressID];

  결과:

  IPAddressID   Group8   Group1   Network  TextAddress
  -----------   ------   ------   -------  ---------------------
  -2147483646   0x007F   0x003F   NULL     007f:0000:0000:0000:0004:0016:00de:003f
  -2147483645   0x001B   0x18DB   48       001b:000a:04d2:0000:b269:00c8:0001:18db/48
  -2147483644   NULL     0x003F   NULL     192.168.2.63
  -2147483643   NULL     0x001D   16       192.168.137.29/16

작을수록 항상 빠릅니다. 값이 작을수록 단일 페이지에 더 많은 값을 넣을 수 있으므로 IO가 적고 B 트리가 더 얕을 수 있습니다.

물론 다른 모든 것 (번역 오버 헤드, 가독성, 호환성, CPU로드, 인덱스 Sargability 등)은 동일합니다.