一种面向MapReduce框架的地理归属信息查询方法

摘要

本发明公开了一种面向MapReduce框架的地理归属信息查询方法，包括以下步骤：设计IP地址转换地理归属信息编码表T_IP，IP地址转换地理归属信息编码表T_IP采用一维数组实现，每个数组元素是一个整数G，数组下标x是通过IP地址转换得到的整数；设计地理归属信息编码详情表，具体包括国家编码详情表T_{CODE_COUNTRY}、省/区编码详情表T_{CODE_REGION}、城市编码详情表T_{CODE_CITY}以及运营商编码详情表T_{CODE_ISP}；利用IP地址转换地理归属信息编码表T_IP和4个地理归属信息编码详情表，查询IP地址的对应地理归属信息编码或详情，利用位运算和寻址操作加快查询的速度；构建基于Web面向MapReduce框架的查询服务，为并发计算环境的海量数据处理提供支持。本发明具有查询过程速度快，占用存储空间少的优点。

主权项

一种面向MapReduce框架的地理归属信息查询方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)设计IP地址转换地理归属信息编码表T_IP，IP地址转换地理归属信息编码表T_IP采用一维数组实现，每个数组元素是一个整数G，数组下标x是通过IP地址转换得到的整数；其中，IP地址转换地理归属信息编码表T_IP中，IP地址转换数组下标x的方法是：将IP地址表达为a.b.c.d四个整数的形式，每一位的取值均为0至255的整数，利用IP地址网络区域划分的特点，使用a,b,c三位能够定位到城市的地理归属信息，按如下方式将IP地址转换为整数作为数组的下标x：数组下标x＝a×256³+b×256²+c×256；IP地址转换地理归属信息编码表T_IP的数组长度为2²⁴＝16711680，按照该换算方法，每个IP地址通过转换都在该数组中对应一个整数，不会发生数组下标越界；(2)设计地理归属信息编码详情表，具体包括4个表，分别是国家编码详情表T_{CODE_COUNTRY}、省/区编码详情表T_{CODE_REGION}、城市编码详情表T_{CODE_CITY}以及运营商编码详情表T_{CODE_ISP}；(3)利用步骤(1)中设计的IP地址转换地理归属信息编码表T_IP和步骤(2)中设计的4个地理归属信息编码详情表，设计查询IP地址的对应地理归属信息编码或者详情的算法；包括以下步骤：31)计算IP地址对应的整数值x，按照步骤(1)中设计的转换公式，对IP地址a.b.c.d进行换算，具体方法如下：Step 1对a执行操作左移24位；Step 2对b执行操作左移16位；Step 3对c执行操作左移8位；Step 4对a和b执行按位或操作，将结果保存在x中；Step 5对x和c执行按位或操作，将结果保存在x中；上述5步执行完成后，x为IP地址对应的整数值，整个换算过程使用3次移位计算和2次按位或计算即可完成；32)以该整数x为下标，在IP地址转换地理归属信息编码表T_IP中进行寻址操作，得到IP地址转换地理归属信息编码表T_IP中对应的数组元素，该元素即为IP地址对应的地理归属信息的编码G，如果不需要将编码G逐个分解到国家、省/区、城市和运营商的形式，则在此返回G即可完成查询过程，如果需要分解查询结果G，则进行下一步；33)对该整数编码G分解，得到具体的地理归属信息编码组C，C是一个数组，共有4个元素，分别是国家编码C_COUNTRY，省/区编码C_REGION，城市编码C_CITY，运营商编码C_ISP，具体的操作参数按照下表进行：分解目标操作参数的二进制形式十进制形式国家11111111 00000000 00000000 000000004278190080省/区00000000 11111111 00000000 0000000016711680城市00000000 00000000 11111111 1000000065408运营商00000000 00000000 00000000 01111111127Step 1对G和4278190080执行按位与操作，再将结果右移24位，保存在C_COUNTRY中；Step 2对G和16711680执行按位与操作，再将结果右移16位，保存在C_REGION中；Step 3对G和65408执行按位与操作，再将结果右移7位，保存在C_CITY中；Step 4对G和127执行按位与操作，将结果保存在C_ISP中；上述4步执行完成后，C即是IP地址对应的地理归属信息编码组，整个过程使用4次按位与操作和3次移位操作完成，如果不需要将编码转换为文字详情，则在此返回C即可完成查询过程，如果需要查询文字详情，则进行下一步将编码转换为详情；34)将地理归属信息编码组C中的每个数值作为下标，在地理归属信息编码详情表中查询地理归属信息的详情组D，D是一个数组，共有4个元素，分别是国家编码详情D_COUNTRY，省/区编码详情D_REGION，城市编码详情D_CITY，运营商编码详情D_ISP，具体过程如下：Step 1以国家编码C_COUNTRY作为数组下标，在国家编码详情表T_{CODE_COUNTRY}中执行寻址操作，将得到的数组元素保存在D_COUNTRY中；Step 2以国家编码C_COUNTRY作为数组一维下标，以省/区编码C_REGION作为数组二维下标，在省/区编码详情表T_{CODE_REGION}中执行寻址操作，将得到的数组元素保存在D_REGION中；Step 3以国家编码C_COUNTRY作为数组一维下标，以省/区编码C_REGION作为数组二维下标，以城市编码C_CITY为三维下标，在城市编码详情表T_{CODE_CITY}中执行寻址操作，将得到的数组元素保存在D_CITY中；Step 4以国家编码C_COUNTRY作为数组一维下标，以运营商编码C_ISP作为数组二维下标，在运营商编码详情表T_{CODE_ISP}中执行寻址操作，将得到的数组元素保存在D_ISP中；上述4步执行完成后，D即是IP地址对应的地理归属信息详情数组，整个过程使用4次寻址操作完成，将D返回，整个查询过程结束；(4)利用步骤(3)中设计的查询算法，构建基于Web面向MapReduce框架调用环境的查询服务，包括以下步骤：41)启动基于HTTP协议传输数据的Web服务器，监听指定服务端口，等待查询IP地址的地理归属信息的请求；42)接受来自客户端的IP查询请求，请求方需要提供两个参数，第一个是待查询的IP地址字符串，第二个是查询结果的返回形式；查询结果的返回形式包括：i、地理信息编码形式，即一个整数；ii、地理信息编码组形式，即一个包含4个整数的数组；iii、地理信息编码详情形式，即一个包含4个字符串的数组；43)调用步骤(3)中的查询算法来处理请求的IP地址，并对查询结果按照步骤42)规定的返回形式进行处理；44)向请求方返回查询指定形式结果。