第五章·第二节 数据类型 (Data types)

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📖 本节目录

• 简介
• 基本类型
  • 布尔值 (bool)
  • 字符串 (string)
• 数值型
  • 整数型 (int)
  • 整数对 (pair)
  • 整数四元组 (quad)
  • 字节串 (bytestring)
• 地址类型
  • IP 地址 (ip)
  • 地址前缀 (prefix)
  • VPN 前缀
  • ROA 前缀
  • Flowspc 前缀
  • MPLS 前缀
  • 路由区分值 (Route Distinguisher)
• 逻辑类型
  • 枚举 (enum)
  • BGP 扩展社区 (Extended Community)
  • BGP 大型社区 (Large Community)
  • 元素集合 (set)
• BGP 类型
  • BGP 路径 (path)
  • 路径匹配 (bgp mask)
• 集合类型
  • clist
• 本文译者及原文信息

💡 摘要 (Powered by OpenAI)

本文是 BIRD 用户指南的第五章第二节，主要介绍了 BIRD 的基本、数值、地址、逻辑、BGP 等数据类型，以及细分的数据类型，包括布尔值、字符串、整数、整数对、整数四元组、字节串、IP 地址、地址前缀等内容。

简介

BIRD 配置文件中的数据类型是一种用于存储数据的抽象概念。

在 BIRD 中，每一个变量和值都有一个特定的类型。为了防止明显的错误，布尔值，整数和列举类型的值互不兼容。

以下内容的标题均为 BIRD 配置文件中直接可用的关键字，例如 int a;。

基本类型

布尔值 (bool)

• bool foo; 声明一个布尔值变量 foo。
• 范围：true / false。

布尔值是唯一一种可用于 if 判断的数据类型。

字符串 (string)

这种数据的文本表现形式为 "This is a string constant" 。

对于字符串的操作存在一些限制：

1. 在过滤器中无法编辑字符串；
2. 无法连接 (concatenate) 两个字符串；
3. 可以在函数中将字符串作为参数传递；
4. 可以赋值 string 类型的变量；
5. 可以打印字符串；
6. 可以使用标准的字符串比较操作符，即 =, !=, <, >, <=, >=；
7. 可以使用匹配符 (~, !~) 将字符串与命令行规则 (shell pattern) 进行匹配。

数值型

整数型 (int)

• int foo; 声明一个整数型变量 bar。
• int foo = 100; 声明一个整数型变量 bar 并赋值为 100。

它的底层类型为32位无符号整数，即可用范围 0 ~ 4294967295，整数溢出在 BIRD 不被自动检查。

0x1234 格式的 16 进制 (hexadecimal) 值也可以被使用，例如 int foo = 0x1234;。

整数对 (pair)

• 范围：0 ~ 65535。

用于 无符号短整数 对，每一个短整数的可用范围是 0 ~ 65535。

这种数据类型的文本表现形式为 (1234, 5678)。

这种表现形式也可以在定义新整数对的时候包含数学表达式，例如 (1+2,a)。

整数对类型有两个可用的操作对象： .asn 和 .data。

它们分别对应整数对的两个项目，即 (asn, data) 。

整数四元组 (quad)

用于点号 (.) 分隔的四个整数组成的整数对，用于表现 router ID 等数据，其中每一个整数的可用范围是 0 ~ 255。

这种数据类型的文本表现形式与 IPv4 地址相同，即 1.2.3.4 。

字节串 (bytestring)

用于一串任意的字节。在过滤器中无法编辑字节串。字节串可以作为参数在函数之间被传递，可以被赋值到 bytestring 类型的变量，可以被打印，可以被比较是否相等 (=, !=)。

字节串的文本表现形式是一个十六进制数字的序列，并可以依据需要被分号分隔。

一个被这种方式定义的字节串必须至少有 16 个字节的长度（即 32 个数字），或者在前方声明 hex: 前缀。例如：

• 01:23:45:67:89:ab:cd:ef:01:23:45:67:89:ab:cd:ef
• 0123456789abcdef0123456789abcdef
• hex:
• hex:12:34:56
• hex:12345678

也可以使用 from_hex() 函数与一个 16 进制字符串生成字节串。

源字符串可以使用：

• 任意数字的点号 (.)
• 分号 (;)
• 连接符 (-)

与空格作为字节的分隔符。例如：from_hex(" 12.34 56:78 ab-cd-ef ")。

地址类型

IP 地址 (ip)

用于存储单个 IP 地址。为了便于在同一种数据类型中存储 IPv4 和 IPv6 地址，IPv4 地址会被作为 IPv4 地址的 IPv6 地址映射存储（即例如：::ffff:1.2.3.4）。如果需要判断对象是否是一个 IPv4 地址，可用 .is_v4 操作符返回一个布尔值。

IP 地址的文本表现形式与标准写法相同（即 10.20.30.40 或 fec0:3:4::1）。

一个特殊的可用操作符为 .mask(num) 。这个操作符将掩盖 IP 地址的除前 mask 位的所有 bit。即 1.2.3.4.mask(8) = 1.0.0.0 为 true。

地址前缀 (prefix)

这包括 IP 地址，前缀长度与一些其他数值。这种数据类型是路由表 (route table) 中的关键数值。

网络地址前缀可能有几种类型，它的具体类型可以使用 .type 特殊操作符取得。

具体的类型可以是：

网络地址前缀 (net)

• 关键词：NET_IP4 / NET_IP6。

它们的文本表现形式写作：

• ipaddress - 例如 192.0.2.0 / 2001:db8::
• prefix_length - 例如 24 / 64

其示例值为：

• 192.0.2.0/24 (IPv4)
• 2001:db8::/32 (IPv6)

它们有两个特殊操作符：

• .ip 返回 ipaddress 部分
• .len 返回前缀 (CIDR) 长度

通配符前缀

• 关键词：NET_IP6_SADR

其包含目标 (dst) 与源 (src) 的 IPv6 地址，其文本表现形式写作：

• destination_ipaddress - 目标地址
• prefix_length from source_ipaddress - 源地址前缀长度
• prefix_length - 目标地址前缀长度

这种数据类型也对应普通前缀的操作符，但操作对象仅限于目标地址。

它还支持 .src 和 .dst 操作符用于提取目标地址和源地址到分别的 NET_IP6 值。

VPN 前缀

• 关键词：NET_VPN4 / NET_VPN6

这种数据类型包括一个 IP 前缀与一个 VPN 路由区分值 (VPN Route Distinguisher, RFC 4364)。

它们支持与 IP 前缀相同的操作符，以及 .rd 用于提取路由区分值。这种数据的文本表现形式写作 vpnrd ipprefix。

ROA 前缀

• 关键词：NET_ROA4 / NET_ROA6

这种数据类型包括一个 IP 前缀与一个 ASN。

它们支持与 IP 前缀相同的操作符，以及 .maxlen 操作符用于提取最大前缀长度，.asn 操作符用于提取 ASN。

Flowspc 前缀

• 关键词：NET_FLOW4 / NET_FLOW6

这种数据类型包括一个 IP 前缀与一个 flowspec 规则。

截至撰稿时，BIRD 过滤器仍不支持匹配大部分的 flowspec 内容，只有 .src 和 .dst 操作符用于提取源地址与目标地址为 NET_IP4 与 NET_IP6 值。

MPLS 前缀

• 关键词：NET_MPLS

包括单个 MPLS 标签。但是截止于撰稿日，BIRD 的 MPLS 尚未被完全实现，因此本数据类型也还未实现。

路由区分值 (Route Distinguisher)

用于存储路由区分值 (VPN Route Distinguisher, RFC 4364)。目前存在三种类型：

• asn: 32bit int (2Byte ASN)
• asn4: 16bit int (4Byte ASN)
• IPv4 address: 32bit int

逻辑类型

枚举 (enum)

用于表现一个固定的各种可能性的组合。用户不被允许自行定义这种类型的变量，但有一些路由的属性是枚举类型的值。各种枚举类型的值互不兼容。

BGP 扩展社区 (Extended Community)

• 关键词：ec

用于 BGP 扩展社区属性 (BGP extended community values)。它的本质是一个64位值，其文本表现形式一般写作 (kind, key, value)，其中 kind 用于表现扩展社区属性的类型（例如 rt / ro 用于表达 route target / route origin），key 和 value 的值一般是整数值，但取决于具体情况。

与整数对相同，ec 的 key 和 value 部分可以使用表达式进行定义，例如 (ro, variable_a, 3*10)。

BGP 大型社区 (Large Community)

• 关键词：lc

用于 BGP 大型社区属性 (BGP large community)。它的本质是三个32位值的组合，其中第一个值用于社区发行者的 ASN，而剩余两个的意义由发行者定义。这种数据类型的文本表现形式写作 (123,456,789)，其中每一个值都是整数值。

与整数对相同，lc 的每一个值都可以使用表达式进行定义，例如 (variable_1, 10+20, 3*10)。

lc 有三个特殊操作对象，分别对应 lc 的三个值：(.asn, .data1, .data2)。

元素集合 (set)

• 关键词：set

set 类型用于表示一些元素的集合，在其他语言中被称为数组 / 矩阵等。与字符串相似，set 可以被传递，但不可以被编辑。

set 类型中可以包含的数据类型为： int|pair|quad|ip|prefix|ec|lc|enum set。

• 整数集合 (int set)

  • 可以写作 [ 1, 2, 5..7]，整数集合中，单个整数与整数范围都可以被使用。

• 整数对集合 (pair set)

小贴士

由于整数对集合的文本表现形式与前缀集合相同，因此在使用前缀集合时需要注意。

• 类似 (123, \*) 的表达式可以被用于表示范围（即 (123, 0), (123, 1), .. (123, 65535) 的范围）。
• 也可以使用类似 (123, 5..100) 的表达式用于表示范围 (123, 5), (123, 6), .. (123, 100)。
• 还可以在整数对的第一个元素中使用范围表达式（例如 (1..3, 100), (4..6, 20..30) 等）。
• 对于 ec 集合，也可以使用同样的范围表达式，例如 (rt, 123, 10..20), (ro, 123, *) 等。但需要上文提及的翻译行为的表达式不被允许，例如 (rt, *, 3)，因为这些数值通常有 4 byte 的范围，用于表达 ASN。
• 对于 lc 集合，也可以使用同样的范围表达式，但如果某一个键使用了范围表达式，则更具体的键（即它后方的键）必须使用 泛匹配 (wildcard)。即：(10, 20..30, *) 和 (10, 20, 30..40) 是合法的，但 (10, *, 20..30) 和 (10, 20..30, 40) 不合法。
• 对于整数集合、整数对集合、ec 集合和 lc 集合的值，可以使用范围表达式，但其中的范围值必须在 daemon 启动前可被解析，即仅可使用常数值。例如：

define one=1;
        define myas=64500;
        int set odds;
        pair set ps;
        ec set es;

        odds = [ one, 2+1, 6-one, 2*2*2-1, 9, 11 ];
        ps = [ (1,one+one), (3,4)..(4,8), (5,*), (6,3..6), (7..9,*) ];
        es = [ (rt, myas, 3*10), (rt, myas+one, 0..16*16*16-1), (ro, myas+2, *) ];

前缀集合

前缀集合不允许包含数值范围，但可以使用 ipaddress/prefix_length{low,high} 的前缀长度范围。前缀 ip1/len1 将被 ip2/len2{l,h} 匹配，如果 ip1 和 ip2 的前 min(len1, len2) 位相同。

一个有效的前缀长度范围需要满足 low <= high，但 prefix_mength 并不受 low 和 high 限制。如果将一个前缀对一个前缀集合进行匹配，则仅需要与集合中的任意一个前缀长度范围匹配即可。

前缀长度范围

前缀长度范围有两个简写形式：

• address/len+ 用于表达 address/len{len, maxlen}（其中 maxlen 对于 IPv4 是 32，对于 IPv6 是 128），即 address/len 和它的所有子网；
• address/len- 用于表达 address/len{0,len}，即 address/len 与所有包括它的网络。

例如，[ 1.0.0.0/8, 2.0.0.0/8+, 3.0.0.0/8-, 4.0.0.0/8{16,24} ] 将匹配 1.0.0.0/8, 2.0.0.0/8 的所有子前缀，3.0.0.0/8 的所有超级前缀 (super prefixes)，和满足前缀长度在 16 和 24 之间的 4.X.X.X 前缀。

而 [ 0.0.0.0/0{20,24} ] 将无视 IP 匹配所有长度在 20 和 24 之间的前缀，[ 1.2.3.4/32- ] 将匹配任何包括 IP 地址 1.2.3.4 的前缀。

1.2.0.0/16 ~ [ 1.0.0.0/8{15,17} ] 为 true，而 1.0.0.0/16 ~ [ 1.0.0.0/8- ] 为 false。

BGP mask 表达式也可以包含用括号分隔的整式与整数变量，如 [= * 4 (1+2) a =]，也可以使用范围表达式，如 [= * 3..5 2 100..200 * =]，和整数集合，如 [= 1 2 [3, 5, 7] * =]。

BGP 类型

BGP 路径 (path)

一个 ASN 的列表，用于表现 BGP 路径。用户不被允许手动编辑这种类型的数据。

这种数据类型有如下的特殊操作符：

• P.first 用于返回 BGP 路径中的第一个 ASN（即邻居 ASN）。
• P.last 用于返回 BGP 路径中的最后一个 ASN（即源 ASN）。
• P.last_nonaggregated 用于返回 BGP 路径中的最后一个非集合的 ASN。

如果没有合适的 ASN 用于返回，例如 first 或 last 是一个 AS set 元素时，first 和 last 将返回 0 值。

这种情况需要考虑使用 last_nonaggregated 操作符。

• P.len 用于返回 BGP 路径的长度。
• P.empty 用于清空 BGP 路径，不可作为一个数值被使用。
• P.prepend(A) 用于把 ASN A 前置在 BGP 路径中，并返回被修改后的 BGP 路径。
• P.delete(A) 用于从 BGP 路径中删除所有 ASN A 出现的实例。A 也可以是一个整数范围，则所有 A 范围内的 ASN 将被删除。
• P.filter(A) 与 delete 相似，但与 delete 不同的是，filter 将删除所有不是 A 的 ASN。

只要不使用其返回结果， prepend, delete 和 filter 方法将不会直接编辑原对象。

但如果 P.prepend(A); 被作为一个独立语句被写出来，则原对象将被修改后的对象替代。

路径匹配 (bgp mask)

小贴士

+ 符号的使用需要注意，因为它与正则表达式中的 + 符号不同。

* 和 ? 是泛匹配 (wildcard) 风格的操作符，而 + 是正则表达式 (regular expression) 风格的操作符。

用于表达 BGP 路径匹配（例如 path ~ [= 2 3 5 * =] ）的规则。这种数据类型与 UNIX shell 使用的 wildcard 规则相同。

ASN 将匹配其本身，* 将匹配一个任意的 ASN 序列（包括空序列），? 将匹配单个 ASN。

例如，如果 bgp_path 为 4 3 2 1，则：

• bgp_path ~ [= * 4 3 * =] 为 true
• bgp_path ~ [= * 4 5 * =] 为 false。

+ 符号将匹配一个 ASN 的一次或更多次数的出现，例如 [= 1 2+ 3 =]：

• 1 2 3 和 1 2 2 2 3 成功匹配
• 1 3 和 1 2 4 3 则无法匹配

BGP mask 表达式可以使用以下风格：

• 用括号分隔的整式与整数变量，如 [= * 4 (1+2) a =]
• 范围表达式，如 [= * 3..5 2 100..200 * =]
• 整数集合，如 [= 1 2 [3, 5, 7] * =]。

集合类型

clist

用于一种可被编辑的集合。这种数据类型用于社区属性列表 (community list) 和 cluster list (quad集合)。这种数据类型没有文本表现形式。

Clist 可用的特殊操作符有：

• C.len 返回其长度。
• C.empty 将清空 C，不可作为一个数值被使用。
• C.add(p) 将整数对或 quad P 加入 clist C 并返回其结果。如果 P 已经存在于 C 中，则这个操作没有效果。P 本身也可以是一个 clist，这种情况下 p 的所有子项都将被加入 C。
• C.delete(p) 将从 C 中删除整数对或 quad P。如果 P 不存在于 C 中，则这个操作没有效果。P 本身可以是一个整数对集合或一个 quad 集合，这种情况下 p 的子项中是 C的子项的项目将被删除。P 本身也可以是一个 clist，其操作原理相同。
• C.filter(p) 将删除 C 中所有不是 p 的子项的项目并返回结果。Filter 方法相当于对 p 的相反集合使用 delete。P 本身也可以是一个 clist，其操作原理相同。
• 只要不使用其返回结果， add, delete 和 filter 方法将不会直接编辑原对象。但如果 P.add(A); 被作为一个独立语句被写出来，则原对象将被修改后的对象替代。
• C.min 将返回 clist C 的最小元素。
• C.max 将返回 clist C 的最大元素。
• 操作符 .min 和 .max 可以与 filter 搭配使用以提取一些特定的社区属性而不用检查每一个数值（例如 filter(bgp_community, [(23456, 1000..1099)]).min 等）。

类似的还有 eclist, lclist 和 mplslist，它们分别用于 BGP 扩展社区、BGP 大型社区。

本文译者及原文信息

Eki

译者

Hat

校对

展开原文属性

原文作者： <Ondrej Filip>, <Martin Mares>, <Maria Matejka>, <Ondrej Zajicek>

原文链接： https://bird.network.cz/?get_doc&v=20&f=bird-5.html#ss5.2

原文标题： 5.2 Data types

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遵循协议： CC BY-NC-SA 4.0

译者： eki

校对： hat

翻译时间： 2023-12-17

更新时间： 2024-09-22

本文链接： https://bird.xmsl.dev/docs/user-guide/5-2-data-types.html