匹配IP地址的正则表达式学习（BGP高级路由控制）

在学习BGP的高级特性应用中，需要用到AS_Path Filter（AS路径过滤器），Community Filter（团体属性过滤器）等工具进行路由匹配，需要用到正则表达式，因此学习正则表达式的对应字符应用。

常用正则表达式列表

限定符类型	应用
a?	a出现0次或1次
a*	a出现0次或多次
a+	a出现1次或多次
a{6}	a出现6次
a{2,6}	a出现2-6次
a{2,}	a出现2次及以上

或运算符类型	应用
(a\|b)	匹配a或b
(ab)\|(cd)	匹配ab或cd

字符类	应用
[abc]	匹配a或b或c
[a-c]	匹配a或b或c
[a-zA-Z0-9]	匹配所有小写和大写英文字符及数字字符
[^0-9]	匹配非数字字符

元字符	意义
\d	匹配数字字符
\D	匹配非数字字符
\w	匹配单词字符（包括英文、数字、下划线）
\W	匹配非单词字符
\s	匹配空白符（包括空格、换行符、Tab）
\S	匹配非空白字符
.	匹配任意字符（不包括换行符）
\b \bword	标志字符边界
^	匹配行首
$	匹配行尾

下划线，匹配任意的一个分隔符
匹配逗号”,“、左花括号”{“、右花括号”}“
匹配左圆括号"("、右圆括号")"
匹配输入字符串的开始位置（同^）
匹配输入字符串的结束位置（同$）
匹配一个空格

_10 匹配(10、{10、空格10等
10_ 匹配10)、10}、10空格等

正则表达式具有以下功能：
检查字符串中符合某个规则的子字符串，并可以获取该子字符串。
根据匹配规则对字符串进行替换操作。

使用正则表达式对IP地址与子网掩码匹配

可在网站https://regex101.com/在线进行正则表达式匹配，列出以下数字

192.168.1.1
192.168.1.256    #（非正确IP）
256.244.1.1    #（非正确IP）
1.1.1.1
166.166.166    #（非正确IP）
0.0.0.0
66.66.66.66
38.38.38.38
138.138.138.138
138.1.1.1

首先IP地址的格式为xxx.xxx.xxx.xxx，先以前三个数字入手，匹配“xxx.”

匹配 250~255

首先匹配为250,251,252,253,254,255，因此需要输入正则表达式25[0-5]。

匹配 200~249

其次匹配为20x,21x,22x,23x,24x，x可以为0-9任意数字，因此需要输入正则表达式2[0-4]\d，\d为匹配任意数字，与[0-9]相当。

匹配 0~199

IP首位可匹配为0或1或2，最后匹配IP地址首位不为2，首位为0xx和1xx，此时x可以为0-9任意数字，因此需要输入正则表达式[01]\d\d匹配首位为0或1数字，\d为匹配任意数字，与[0-9]相当。

但IP地址前三个数字可有x,xx,xxx三种情况，如1.x.x.x，11.x.x.x，111.x.x.x。不完全为三位数字，因此需要在上一步骤中的[01]\d\d基础上，加上?进行匹配0次或1次，加上两个?匹配一位数字和两位数字的情况。因此需要改写正则表达式[01]?\d\d?，即为匹配不完全为三位数字的IP地址情况。

将以上三个正则表达式综合起来合并，使用(x|x)或运算符进行隔开，因此正则表达式写为

(25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)

还需要匹配"xxx."中的"."，使用转义字符\匹配"."，因此正则表达式写为

((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.)

IP地址中前三个匹配相同，因此直接在正则表达式上加上限定符{}进行次数匹配，因此正则表达式写为

((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.){3}

此时匹配为"0~255.0~255.0~255."，但不能将限定符{}次数匹配改为"4"。{3}只能匹配三次，如果次数改为"4"，则匹配的为"0~255.0~255.0~255.0~255."，末尾多了字符"."，是错误的表达。

因此将前段的正则表达式去掉匹配"."，复制粘贴，得到正确正则表达式为

((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)

最后加上标志字符边界，得到最终的正则表达式为

\b((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\b

在正则表达式上加上子网掩码匹配

如上同理思路应用，若添加上带子网掩码的IP正则表达式，可以写为

#斜杠分隔格式xxx.xxx.xxx.xxx/xx
\b((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)
\/    #转义"/"
([0-9]|[1-2][0-9]|3[0-2])\b    #子网掩码0-32
#完整为
\b((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\/([0-9]|[1-2][0-9]|3[0-2])\b

#空格分隔格式xxx.xxx.xxx.xxx xx
\b((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)
\s+    #匹配一个或多个空格，可改为精确一个空格"\s"
([0-9]|[1-2][0-9]|3[0-2])\b    #子网掩码0-32
#完整为
\b((25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d\d?)\s+([0-9]|[1-2][0-9]|3[0-2])\b

网站上测试如图

在AS_Path中使用正则表达式匹配示例

^$	匹配不包含任何AS号的AS_Path，也就是本AS内的路由
.*	匹配所有，任何路由
^10[0138]$	匹配100、101、103、108
^10[^3-8]$	匹配除103~108以外的AS_Path
^10.	匹配100~109，以及10
^12(_34)?_56$	匹配12 56，及12 34 56

如使用AS_Path Filter匹配拒绝AS138的路由，允许其他AS路由通过传递

[R1] ip as-path-filter name1 deny _138$
[R1] ip as-path-filter name1 permit .*
#直接调用方式
[R1] bgp 666
[R1-bgp] peer 138.138.138.138 as-number 520
[R1-bgp] ipv4-family unicast
[R1-bgp-af-ipv4] peer 138.138.138.138 as-path-filter name1 export
#路由策略方式
[R1] route-policy AS_Path permit node 10
[R1-route-policy] if-match as-path-filter name1
[R1-route-policy] quit
[R1] bgp 666
[R1-bgp] peer 138.138.138.138 as-number 520
[R1-bgp] ipv4-family unicast
[R1-bgp-af-ipv4] peer 138.138.138.138 route-policy AS_Path export

高级Community Filter可以使用正则表达式进行匹配。

基本Community Filter编号范围：1~99。高级Community Filter编号范围：100~199。

如使用高级Community Filter匹配携带以38开头的Community值的路由