CIDR(Classless Inter-Domain Routing, 無類別域間路由)是用來區分IP網段十分好用的方法,之所以會被稱為「無類別」,是相對於過去將IPv4分為Class A~E這五類的方式,CIDR則是直接以IP位址的前綴來分類網路,要多長有多長、要多短有多短,十分自由。Rust程式語言的標準函式庫雖然有內建IPv4和IPv6的結構體,但充其量也只能拿來表示IP位址與進行類型的判斷罷了,更為複雜的操作,都需要由程式設計師再另外開發。在開發或是設定網路服務的時候經常會需要使用到CIDR,究竟在Rust程式語言中該如何處理它呢?



原先Rust上並沒有好用的CIDR套件,所以筆者自己做了一個。但如今有了一個相對成熟的cidr套件,提供了能夠表示CIDR的結構體,以及基本的操作方法。不過這個套件還是有些不好用的地方,像是它的迭代器效能不佳,也沒有提供CIDR涵蓋的IP數量計算,也不能夠合併或是切割網路。

CIDR Utils

「CIDR Utils」是筆者開發的套件,提供了一些函數來處理IPv4與IPv6的CIDR,可以將CIDR的子網路合併大網路,也可以將大網路切割成子網路。

Crates.io

Cargo.toml

cidr-utils = "*"

使用方法

iterator模組中提供了各式的迭代器。如果要計算CIDR包含的IP數量,可以引用Ipv4CidrSizeIpv6CidrSize特性。

Ipv4CidrCombinerIpv6CidrCombiner結構體,可以用來將多個CIDR網路合併成比較大的CIDR網路。

程式如下:

use std::str::FromStr;

use cidr::Ipv4Cidr;
use cidr_utils::Ipv4CidrSize;
use cidr_utils::combiner::Ipv4CidrCombiner;

let mut combiner = Ipv4CidrCombiner::new();

combiner.push(Ipv4Cidr::from_str("192.168.51.100").unwrap());

assert_eq!(1, combiner.len());
assert_eq!("192.168.51.100".to_string(), combiner[0].to_string());

combiner.push(Ipv4Cidr::from_str("192.168.51.101").unwrap());

assert_eq!(1, combiner.len());
assert_eq!("192.168.51.100/31".to_string(), combiner[0].to_string());

combiner.push(Ipv4Cidr::from_str("192.168.51.102").unwrap());

assert_eq!(2, combiner.len());
assert_eq!("192.168.51.100/31".to_string(), combiner[0].to_string());
assert_eq!("192.168.51.102".to_string(), combiner[1].to_string());

combiner.push(Ipv4Cidr::from_str("192.168.51.103").unwrap());

assert_eq!(1, combiner.len());
assert_eq!("192.168.51.100/30".to_string(), combiner[0].to_string());

assert_eq!(true, combiner.contains(&[192, 168, 51, 102].into()));
assert_eq!(false, combiner.contains(&[192, 168, 51, 105].into()));

assert_eq!(4, combiner.size());

Ipv4CidrSeparatorIpv6CidrSeparator結構體,可以用來將一個CIDR網路分割成多個較小的CIDR網路。

程式如下:

use std::str::FromStr;

use cidr::Ipv4Cidr;
use cidr_utils::Ipv4CidrSize;
use cidr_utils::separator::Ipv4CidrSeparator;

let cidr = Ipv4Cidr::from_str("192.168.56.0/24").unwrap();

let result = Ipv4CidrSeparator::divide_by(&cidr, 4).unwrap();

assert_eq!(4, result.len());
assert_eq!(64, result[0].size());
assert_eq!(64, result[1].size());
assert_eq!(64, result[2].size());
assert_eq!(64, result[3].size());

assert_eq!("[192.168.56.0/26]".to_string(), result[0].to_string());
assert_eq!("[192.168.56.64/26]".to_string(), result[1].to_string());
assert_eq!("[192.168.56.128/26]".to_string(), result[2].to_string());
assert_eq!("[192.168.56.192/26]".to_string(), result[3].to_string());

let result = Ipv4CidrSeparator::divide_by(&cidr, 5).unwrap();

assert_eq!(5, result.len());
assert_eq!(51, result[0].size());
assert_eq!(51, result[1].size());
assert_eq!(51, result[2].size());
assert_eq!(51, result[3].size());
assert_eq!(52, result[4].size());

assert_eq!("[192.168.56.0/27, 192.168.56.32/28, 192.168.56.48/31, 192.168.56.50/32]".to_string(), result[0].to_string());
assert_eq!("[192.168.56.51/32, 192.168.56.52/30, 192.168.56.56/29, 192.168.56.64/27, 192.168.56.96/30, 192.168.56.100/31]".to_string(), result[1].to_string());
assert_eq!("[192.168.56.102/31, 192.168.56.104/29, 192.168.56.112/28, 192.168.56.128/28, 192.168.56.144/29, 192.168.56.152/32]".to_string(), result[2].to_string());
assert_eq!("[192.168.56.153/32, 192.168.56.154/31, 192.168.56.156/30, 192.168.56.160/27, 192.168.56.192/29, 192.168.56.200/30]".to_string(), result[3].to_string());
assert_eq!("[192.168.56.204/30, 192.168.56.208/28, 192.168.56.224/27]".to_string(), result[4].to_string());

let result = Ipv4CidrSeparator::sub_networks(&cidr, 26).unwrap();

assert_eq!(4, result.len());
assert_eq!(64, result[0].size());
assert_eq!(64, result[1].size());
assert_eq!(64, result[2].size());
assert_eq!(64, result[3].size());

assert_eq!("192.168.56.0/26".to_string(), result[0].to_string());
assert_eq!("192.168.56.64/26".to_string(), result[1].to_string());
assert_eq!("192.168.56.128/26".to_string(), result[2].to_string());
assert_eq!("192.168.56.192/26".to_string(), result[3].to_string());