IPv4简介+高效存储

人们经常使用VARCHAR(15)列来存储IP地址。然而，它们实际上是4字节的无符号整数，不是字符串。用小数点将地址分成四段的表示方法只是为了让人们阅读容易。所以应该用无符号整型存储IP地址。MySQL提供INET_ATON()和INET_NTOA()函数在这两种表示方法之间转换。

IPv6简介+高效存储（兼容IPv4）

但是，不幸的是IPv4地址（约43亿个）已经用完了。所以，现在很多网址使用IPv6。简单的来说，IPv6是一个16字节的整数。如何高效地存储这个16字节的整数？当然，我们可以套用存储IPv4的思路，使用16字节的整数存储IPv6。可惜的是，MySQL不支持16字节的整数（最大为8字节的bigint类型），所以无法使用整数存储IPv6。那么，此时varchar似乎又成了首选答案，但真的应该使用varchar吗？不妨让我们先看看IPv6的三种常见的表示方式。

1. 冒分十六进制表示法 格式为X:X:X:X:X:X:X:X，其中每个X表示地址中的16b，以十六进制表示，例如：ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789这种表示法中，每个X的前导0是可以省略的，例如： 2001:0DB8:0000:0023:0008:0800:200C:417A→2001:DB8:0:23:8:800:200C:417A。
2. 位压缩表示法 在某些情况下，一个IPv6地址中间可能包含很长的一段0，可以把连续的一段0压缩为::。但为保证地址解析的唯一性，地址中::只能出现一次，例如：FF01:0:0:0:0:0:0:1101 → FF01::1101，0:0:0:0:0:0:0:1 → ::1，0:0:0:0:0:0:0:0 → ::
3. 内嵌IPv4地址表示法 为了实现IPv4-IPv6互通，IPv4地址会嵌入IPv6地址中，此时地址常表示为：X:X:X:X:X:X:d.d.d.d，前96b采用冒分十六进制表示，而最后32b地址则使用IPv4的点分十进制表示，例如::192.168.0.1与::FFFF:192.168.0.1就是两个典型的例子，注意在前96b中，压缩0位的方法依旧适用。

如果使用varchar类型保存IPv6的话，那么在存储以冒分十六进制表示的IPv6时，就需要39 + 1 = 40 个字节。可IPv6本质上一个16字节的数字，难道真的没有其它办法了吗？在《高性能MySQL 第三版》中有句话与CHAR和VARCHAR类似的类型还有BINARY和VARBINARY，它们存储的是二进制字符串。二进制字符串和常规字符串非常相似，但是二进制字符串存储的是字节码而不是字符。同时，要注意到VARBINARY(m)，其中m表示字节数。这样我们可以使用VARBINARY(16)存储IPv6地址，并且兼容存储IPv4地址。

mysql> CREATE TABLE `test` (
    ->   `ip` varbinary(16) DEFAULT NULL
    -> ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> insert into test(ip) values(INET6_ATON('2409:8924:1201:1e3e:3d41:3233:7791:ef3a'));
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into test(ip) values(INET6_ATON('2408:8426:d481:f9e4::1'));
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into test(ip) values(INET6_ATON('172.241.112.79'));
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select *, INET6_NTOA(ip) from test;
+------------------------------------+-----------------------------------------+
| ip                                 | INET6_NTOA(ip)                          |
+------------------------------------+-----------------------------------------+
| 0x2409892412011E3E3D4132337791EF3A | 2409:8924:1201:1e3e:3d41:3233:7791:ef3a |
| 0x24088426D481F9E40000000000000001 | 2408:8426:d481:f9e4::1                  |
| 0xACF1704F                         | 172.241.112.79                          |
+------------------------------------+-----------------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

INET6_ATON() 将IPv6的字符串地址转换成数值(MySQL5.6+)， INET6_NTOA() 将IPv6的数值转换成字符串地址(MySQL5.6+)。