专利名称：ip地址结构树的构建方法
技术领域：
本发明涉及计算机数据结构技术，特别是涉及一种构建ip地址结构树的方法。
背景技术：
在Internet和Intranet网络上，使用TCP/IP协议时每台主机必须具有独立 的IP地址，有了 IP地址的主机才能与网络上的其它主机进行通讯。
Internet的迅速发展和企业网络系统的不断扩展，推动了基于IP协议的通 信量的巨大增长，这种增长主要体现在用户数量，IP地址数量和通信量上， 随之而来的问题就是IP地址管理的问题，怎样有效地管理整个网络系统的中 IP地址，地址过多和怎么有效的分配这些IP地址，成为困扰一些企业的问题。 如果没有有效的管理，可能导致网络可用性和服务质量的下降，甚至网络的 崩溃。还可能造成大量商业损失。
随着全球信息化程度的不断深入，对ip地址资源的需求也越来越大，目前 已经从ipv4扩充到了 ipv6，未来还会进一步扩充，面对如此庞大的数量，IP 地址管理成了网络管理的难题之一，它解决的好坏直接影响到网络管理的其 他方面。
在现阶段，没有一个很好的方法实现上述的问题。在大多数情况下，人们 通过限制ip地址数量或者提高计算机硬件的运行速度来达到目的。目前传统的方法比较复杂，也不直观，系统的效率同时受到其它系统比如 数据库、硬件等的约束；另外传统的方法在实际应用时，当ip地址达到一定 的数量时，由于硬件和其它系统的制约，大大地增加了计算机的工作量；此
外，由于ip地址内部没有关联性，当ip地址发生改变时，比如从ipv4扩充到 ipv6，或者更多的扩充如ipvX等，很多数据需要进行修改，工作量比较大， 可扩展性不强。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种ip地址结构树的构建方法，利用该方法可以简 单、方便地把ip地址唯一地对应到一个结构树上，把对ip地址的管理转换为 对结构树上结点的管理，由于结构树的高效性、规律性，大大提高了对ip地 址管理的速度，节省了工作量；此外由于ip地址结构树上，ipv6中的ip地址 结点是ipv4中的ip地址结点的子结点，因此可以实现在不改变原来ip管理模 块的情况下任意扩充ip地址的长度。
为了实现发明目的，本发明提供一种ip地址结构树的构建方法，该方法包
括
A、 ip地址到树结点的转换规则以及转换公式；
B、 ip结构树代码信息的规则设计制定；
C、 ip结构树代码信息的合成和管理方法；
D、 ip结构树代码信息的分析识别方法；
E、 将ip地址通过计算机或者其它可以计算和存储的设备进行处理，得 到ip地址树结点，通过对ip地址树结点的处理获得与直接处理ip 地址一样的效果。所述步骤A包括
Al、每个ip地址段对应一个主结点和一个ip因子结点；
A2、每2个连续的ip段作为一个单元进行转换，也就是说ip地址段的数 量是2的倍数；
A3、结点的位置对应一个整数，每个父结点的子结点数量最多为64个，
因此其对应的整数最大值为64;
A4、 ip树结点是ip地址段十进制数取余的结果构成；
A5、 ip地址的转换方式主结点为地址段值取模64换算得到的余数，ip 因子结点为该地址段值除64得到的倍数；如果地址段值大于模64，则余数大 于或等于0，倍数大于或等于l;如果地址段值小于模64，则余数为该地址段 值，倍数为0;
A6、 2个地址段取64的倍数所得到的结果放在同一个ip因子结点里。 以上所述的方法，其中ip地址的长度是以2个地址段为增量的。
所述步骤B包括
ip结构树代码信息包括2个或者多个按顺序排列的数字或字符或者符号， 任何一个树结点的代码信息是由分段的独立代码组合而成，任何一个树结点 的代码信息含有信息遗传的特征；
ip树代码信息执行从左到右顺序；
所述步骤C包括
Cl、代码信息是由分段的独立代码按照顺序排列的集合，ip结构树是一组 代码信息构成的集合；
C2、分段代码最多有64个，分别为数字0， 1…62， 63;C3、依照ip地址树的转换公式，指定位置的ip地址段对应ip结构树上指 定位置的结点；
C4、对ip地址的管理可以通过对代码信息的管理来实现；
C5、代码信息中层的位置以及分段代码的位置可以唯一的决定该ip地址; C6、代码信息是以每3个分段代码为一组来进行管理的； 所述步骤D包括
代码信息包括该ip地址在创建过程中其家族的全部信息；
代码信息的识别是通过对分段代码信息以及分段代码所在层的位置的识 别来完成的；
一个完整的代码信息的含义是全部的分段代码信息的含义的集合； 代码信息是以每3个分段代码为一组来进行识别的； 代码信息中包含有纵向和横向的位置关系；
代码信息是一张2维表，每个分段代码是表里的一个数据点； 结构树是一个由多张2维表构成的集合；
完整的ip地址段信息是由代码信息中连续的3个分段代码决定的，3个分
段代码获得2个ip地址段； 所述步骤E包括
读取一个ip地址中的每个地址段，按照顺序每2个作为一组；
把每组中的地址段逐个进行64的取模运算，余数直接作为分段代码，倍
数按顺序合在一起后作为分段代码，并按照从左到右的顺序进行排列； 树结点以文件目录、数据库形式或者其它形式存放； 对ip地址进行査找定位管理将转换为对树结点的管理以上所述iP结构树有并且只有一个根，根是iP结构树的起点。
以上所述ip结构树可以无限分层，但层增加的方式为每增加2个ip地址
段并且必须是2个ip地址段，对应的ip结构树增加3层。
以上所述结构树代码信息的存储方式可以是文件，数据库，文件目录，其 它的硬件介质。
从以上方案可以看出，本发明提供的ip地址结构树的构建方法具有以下效
果
1、 建立ip地址和结构树之间的唯一性的对应关系，通过直观、方 便、高效地管理结构树来达到管理ip地址的目的；
2、 由于ip地址的定位可以转换为寻找结构树上的结点的位置，因 此定位速度基本上不受ip地址数量多少的影响，当ip地址数量 增加时，定位所花的时间线性增加，简单、实用、速度快；
图1为本发明形成ip地址结构树的处理流程图2为本发明ip地址转换过程和ip地址结点代码表示图3为本发明ip地址结构树示意图。
具体实施例方式
为了使本发明的特征和优点更加清楚明白，下面参照附图结合具体实施例 对本发明作进一步详细的说明。
以ipv4为例，详细说明ip地址结构树的形成方法。 图1是根据本发明形成ip地址结构树的处理流程图。步骤101、 ip地址到树结点的转换规则以及转换公式。 Ip地址段的数量为2的倍数。
按顺序每2个ip地址段为一组进行转换。
2个ip地址段转换后对应结构树上的3个结点，这3个结点具有父子结点 关系。
步骤i02、 ip地址结构树代码信息的表示规则。
在本例ip地址结构树中，代码采用字符表示，分段代码的长度为2个字符， 代码的排列顺序为从左向右。
步骤103、 ip地址结构树通过对分段代码进行处理来获得相应的ip地址段 信息，树结点的代码信息是通过分段代码的合成来获得，全部的树结点的集 合就构成了ip地址结构树。
ip地址结构树的层数是3的倍数。
ip地址结构树的存放形式可以是文件，数据库，或者文件目录等。 步骤104、读取结点代码信息，按照规则进行分解，每3个分段代码作为 一组，并记录分段代码所在的纵向位置，分析每一个分段代码的含义，并记 录分段代码所在的横向位置，集合这些分析结果，就获得了结点代码信息的 详细含义。
步骤105、读取所有ip地址段，并且按顺序以2个地址段为一组进行分组， 以组为单位逐个转换为由字符组成的代码信息，这些代码信息是ip地址结构 树上的结点。
图2，图3所示为创建一个ip地址结构树实施例。
图2是根据本发明展示ip地址转换到ip地址树上的结点代码的示意图。步骤201、讲解202.168.111.35到结构树结点位置的计算过程。 202取模64余数为10，倍数为3，其中IO表示在其结点位置在第一层的 第ll位；168取模64余数为40，倍数为2，其中40表示在其结点位置在第 二层的第41位；倍数3和倍数2组合成32，其中32表示在其结点位置在第 三层的第33位；
111取模64余数为47，倍数为1，其中47表示在其结点位置在第四层的第 48位；35取模64余数为35，倍数为0，其中35表示在其结点位置在第五层 的第36位；倍数1和倍数0组合成10，其中10表示在其结点位置在第六层 的第11位。
步骤202、讲解202.168.111.35经过转换后得到结构树上对应结点的代码值 的过程，结点代码信息为dbkbifkvindb。 图3是ip地址树的结构示意图。 步骤301、是一个虚拟的根；
步骤302、步骤303、步骤304所对应的3个结点db，kb，if，它们是由ip地 址中的前2个地址段转换得到的，是一个不可分割的整体。
步骤305、步骤306、步骤307所对应的3个结点kv,in，db，它们是由ip地 址中的后2个地址段转换得到的，是一个不可分割的整体。
本例采用目录存储形式来管理ip地址。IPv4目录表现形式为 db/kbif/kv/indb/。
每级目录的最大数量分别为64/1024/64/1024/64/1024。
从该例子中可以看到，无论需要管理的ip地址数量有多大，其查找定位所 花费的时间几乎是不变的；而传统的方法中，随着ip地址数量的增大，所花费的时间是也会越来越大；由此可见，这种方法简单，直观，大大减少了处 理时间，具有很强的实用性。
以上，仅以创建ipv4对应的结构树为例，对本发明创建ip地址结构树的 方法进行了详细的说明，但是本发明所提供的方法同样使用于其它领域，在 其它领域的实现方法和以上所述的方法基本一致，这里不再赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施例而已，并非用以限定本发明的保护范围。
权利要求
1、一种ip地址结构树的构建方法，其特征在于，该方法包括A、ip地址到树结点的转换规则以及转换公式；B、ip结构树代码信息的规则设计制定；C、ip结构树代码信息的合成和管理方法；D、ip结构树代码信息的分析识别方法；E、将ip地址通过计算机或者其它可以计算和存储的设备进行处理，得到ip地址树结点，通过对ip地址树结点的处理获得与直接处理ip地址一样的效果。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括 Al、每个ip地址段对应一个主结点和一个ip因子结点；A2、每2个连续的ip段作为一个单元进行转换，也就是说ip地址段的数量是2的倍数；A3、结点的位置对应一个整数，每个父结点的子结点数量最多为64个，因此其对应的整数最大值为64;A4、 ip树结点是ip地址段十进制数取余的结果构成；A5、 ip地址的转换方式主结点为地址段取64的余数，ip因子结点为地 址段取64的倍数；A6、 2个地址段取64的倍数所得到的结果放在同一个ip因子结点里。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述ip地址的长度是以 2个地址段为增量的。
4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括ip结构树代码信息包括2个或者多个按顺序排列的数字或字符或者符号， 任何一个树结点的代码信息是由分段的独立代码组合而成，任何一个树结点 的代码信息含有信息遗传的特征；ip树代码信息执行从左到右顺序。
5、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括Cl、代码信息是由分段的独立代码按照顺序排列的集合，ip结构树是一组 代码信息构成的集合；C2、分段代码最多有64个，分别为数字0， 1...62， 63;C3、依照ip地址树的转换公式，指定位置的ip地址段对应ip结构树上指 定位置的结点；C4、对ip地址的管理可以通过对代码信息的管理来实现；C5、代码信息中层的位置以及分段代码的位置可以唯一的决定该ip地址;C6、代码信息是以每3个分段代码为一组来进行管理的。
6、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D包括 代码信息包括该ip地址在创建过程中其家族的全部信息； 代码信息的识别是通过对分段代码信息以及分段代码所在层的位置的识别来完成的；一个完整的代码信息的含义是全部的分段代码信息的含义的集合；代码信息是以每3个分段代码为一组来进行识别的；代码信息中包含有纵向和横向的位置关系；代码信息是一张2维表，每个分段代码是表里的一个数据点；结构树是一个由多张2维表构成的集合；完整的ip地址段信息是由代码信息中连续的3个分段代码决定的，3个分段代码获得2个ip地址段。
7、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤E包括 El、读取一个ip地址中的每个地址段，按照顺序每2个作为一组；E2、把每组中的地址段逐个进行64的取模运算，余数直接作为分段代码， 倍数按顺序合在一起后作为分段代码，并按照从左到右的顺序进行排列； E3、树结点以文件目录、数据库形式或者其它形式存放； E4、对ip地址进行查找定位管理将转换为对树结点的管理。
8、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ip结构树有并且只 有一个根，根是ip结构树的起点。
9、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ip结构树可以无限 分层，但层增加的方式为每增加2个ip地址段并且必须是2个ip地址段，对 应的ip结构树增加3层。
10、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结构树代码信息的 存储方式可以是文件，数据库，文件目录，其它的硬件介质。
全文摘要
本发明涉及一种把ip地址对应到一个结构树的构建方法。该方法包括，ip地址到树结点的转换规则以及转换公式；ip结构树代码信息的规则设计制定；ip结构树代码信息的合成和管理方法；ip结构树代码信息的分析识别方法；将ip地址通过计算机或者其它可以计算和存储的设备进行处理，得到ip地址树结点，通过对ip地址树结点的处理获得与直接处理ip地址一样的效果。采用本发明提供的方法，可以简单、直观、高效地管理ip地址，用户在使用ip地址时，可以通过使用ip树来达到同样的效果，由于ip树具有一定的规律性，在对ip树进行处理时，效率得到了较大地提高，实用性强。
文档编号H04L12/56GK101437016SQ20071017751
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月16日 优先权日2007年11月16日
发明者赵文银 申请人:北京乾坤化物数字技术有限公司