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v0.8.2
...
9cf8239abb
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
| 9cf8239abb | |||
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| ac5827898b |
@@ -0,0 +1,77 @@
|
|||||||
|
package rings
|
||||||
|
|
||||||
|
import "net/netip"
|
||||||
|
|
||||||
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// AddrFromU32 converts a 32bit value into an IPv4
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||||||
|
// address.
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func AddrFromU32(v uint32) netip.Addr {
|
||||||
|
return AddrFrom4(
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uint(v>>24),
|
||||||
|
uint(v>>16),
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||||||
|
uint(v>>8),
|
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|
uint(v),
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)
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||||||
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}
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||||||
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// AddrFrom4 assembles an IPv4 address for 4 numbers.
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// each number is truncated to 8-bits.
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||||||
|
func AddrFrom4(a, b, c, d uint) netip.Addr {
|
||||||
|
return netip.AddrFrom4([4]byte{
|
||||||
|
byte(a & 0xff),
|
||||||
|
byte(b & 0xff),
|
||||||
|
byte(c & 0xff),
|
||||||
|
byte(d & 0xff),
|
||||||
|
})
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// AddrToU32 converts a valid IPv4 address into it's
|
||||||
|
// 32bit numeric representation.
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func AddrToU32(addr netip.Addr) (v uint32, ok bool) {
|
||||||
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if addr.IsValid() {
|
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if addr.Is4() || addr.Is4In6() {
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a4 := addr.As4()
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||||||
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v = uint32(a4[0])<<24 +
|
||||||
|
uint32(a4[1])<<16 +
|
||||||
|
uint32(a4[2])<<8 +
|
||||||
|
uint32(a4[3])
|
||||||
|
return v, true
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
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return 0, false
|
||||||
|
}
|
||||||
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||||||
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// PrefixToRange returns the beginning and end of a
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|
// [netip.Prefix] (aka CIDR or subnet).
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func PrefixToRange(subnet netip.Prefix) (from, to netip.Addr, ok bool) {
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||||||
|
var u uint32
|
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addr := subnet.Addr()
|
||||||
|
if u, ok = AddrToU32(addr); ok {
|
||||||
|
bits := subnet.Bits()
|
||||||
|
|
||||||
|
switch {
|
||||||
|
case bits > 32, bits < 0:
|
||||||
|
// bad
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||||||
|
case bits == 32:
|
||||||
|
// single
|
||||||
|
from, to, ok = addr, addr, true
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
// subnet
|
||||||
|
shift := 32 - bits
|
||||||
|
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||||||
|
m1 := uint32((1 << shift) - 1)
|
||||||
|
m0 := uint32(0xffffffff) & ^m1
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|
|
||||||
|
u0 := u & m0
|
||||||
|
u1 := u0 + m1
|
||||||
|
|
||||||
|
ok = true
|
||||||
|
from = AddrFromU32(u0)
|
||||||
|
to = AddrFromU32(u1)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return from, to, ok
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -0,0 +1,178 @@
|
|||||||
|
package rings
|
||||||
|
|
||||||
|
import (
|
||||||
|
"fmt"
|
||||||
|
"net/netip"
|
||||||
|
"testing"
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
func TestAddrFrom4(t *testing.T) {
|
||||||
|
cases := []struct {
|
||||||
|
v [4]uint
|
||||||
|
s string
|
||||||
|
}{
|
||||||
|
{[4]uint{0, 0, 0, 0}, "0.0.0.0"},
|
||||||
|
{[4]uint{127, 0, 0, 1}, "127.0.0.1"},
|
||||||
|
{[4]uint{4096 + 127, 0, 0, 1}, "127.0.0.1"},
|
||||||
|
{[4]uint{257, 258, 259, 260}, "1.2.3.4"},
|
||||||
|
{[4]uint{255, 255, 255, 255}, "255.255.255.255"},
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, tc := range cases {
|
||||||
|
fn := fmt.Sprintf("%v.%v.%v.%v", tc.v[0], tc.v[1], tc.v[2], tc.v[3])
|
||||||
|
addr := AddrFrom4(tc.v[0], tc.v[1], tc.v[2], tc.v[3])
|
||||||
|
s := addr.String()
|
||||||
|
|
||||||
|
if s == tc.s {
|
||||||
|
t.Logf("[%v/%v]: %s → %s", i, len(cases), fn, s)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
t.Errorf("ERROR: [%v/%v]: %s → %s (expected %s)", i, len(cases), fn, s, tc.s)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func TestAddrU32Invalid(t *testing.T) {
|
||||||
|
cases := []netip.Addr{
|
||||||
|
{},
|
||||||
|
netip.IPv6Unspecified(),
|
||||||
|
netip.IPv6Loopback(),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, tc := range cases {
|
||||||
|
v, ok := AddrToU32(tc)
|
||||||
|
switch {
|
||||||
|
case !ok && v == 0:
|
||||||
|
t.Logf("[%v/%v]: %s → %v %v", i, len(cases), tc, 0, false)
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
t.Errorf("ERROR: [%v/%v]: %s → %v %v (expected %v %v)", i, len(cases),
|
||||||
|
tc, v, ok, 0, false)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func TestAddrU32Valid(t *testing.T) {
|
||||||
|
cases := []netip.Addr{
|
||||||
|
netip.IPv4Unspecified(),
|
||||||
|
AddrFrom4(0, 0, 0, 0),
|
||||||
|
AddrFrom4(1, 2, 3, 4),
|
||||||
|
AddrFrom4(10, 20, 30, 40),
|
||||||
|
AddrFrom4(127, 0, 0, 1),
|
||||||
|
AddrFrom4(255, 255, 255, 255),
|
||||||
|
MustParseAddr("::ffff:1.2.3.4"),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, tc := range cases {
|
||||||
|
u32, ok := AddrToU32(tc)
|
||||||
|
if !ok {
|
||||||
|
t.Errorf("ERROR: [%v/%v]: %s → %v %v", i, len(cases), tc, u32, ok)
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
addr := AddrFromU32(u32)
|
||||||
|
if tc.Is4In6() {
|
||||||
|
ok = addr.Compare(tc.Unmap()) == 0
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
ok = addr.Compare(tc) == 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if ok {
|
||||||
|
t.Logf("[%v/%v]: %s → %v → %s", i, len(cases), tc, u32, addr)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
t.Errorf("ERROR: [%v/%v]: %s → %v → %s", i, len(cases), tc, u32, addr)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func MustParseAddr(s string) netip.Addr {
|
||||||
|
addr, err := netip.ParseAddr(s)
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
panic(err)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return addr
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func MustParsePrefix(s string) netip.Prefix {
|
||||||
|
subnet, err := netip.ParsePrefix(s)
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
panic(err)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return subnet
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func TestPrefixToRangeValid(t *testing.T) {
|
||||||
|
cases := []struct {
|
||||||
|
subnet netip.Prefix
|
||||||
|
from netip.Addr
|
||||||
|
to netip.Addr
|
||||||
|
}{
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MustParsePrefix("127.0.0.1/32"),
|
||||||
|
MustParseAddr("127.0.0.1"),
|
||||||
|
MustParseAddr("127.0.0.1"),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MustParsePrefix("127.0.0.1/24"),
|
||||||
|
MustParseAddr("127.0.0.0"),
|
||||||
|
MustParseAddr("127.0.0.255"),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MustParsePrefix("127.0.1.2/16"),
|
||||||
|
MustParseAddr("127.0.0.0"),
|
||||||
|
MustParseAddr("127.0.255.255"),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MustParsePrefix("127.1.2.3/8"),
|
||||||
|
MustParseAddr("127.0.0.0"),
|
||||||
|
MustParseAddr("127.255.255.255"),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MustParsePrefix("10.20.30.40/12"),
|
||||||
|
MustParseAddr("10.16.0.0"),
|
||||||
|
MustParseAddr("10.31.255.255"),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MustParsePrefix("10.20.30.40/20"),
|
||||||
|
MustParseAddr("10.20.16.0"),
|
||||||
|
MustParseAddr("10.20.31.255"),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MustParsePrefix("10.0.0.0/12"),
|
||||||
|
MustParseAddr("10.0.0.0"),
|
||||||
|
MustParseAddr("10.15.255.255"),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MustParsePrefix("10.16.0.0/12"),
|
||||||
|
MustParseAddr("10.16.0.0"),
|
||||||
|
MustParseAddr("10.31.255.255"),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MustParsePrefix("10.32.0.0/12"),
|
||||||
|
MustParseAddr("10.32.0.0"),
|
||||||
|
MustParseAddr("10.47.255.255"),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MustParsePrefix("10.48.0.0/12"),
|
||||||
|
MustParseAddr("10.48.0.0"),
|
||||||
|
MustParseAddr("10.63.255.255"),
|
||||||
|
},
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, tc := range cases {
|
||||||
|
from, to, ok := PrefixToRange(tc.subnet)
|
||||||
|
if ok && from.IsValid() && to.IsValid() &&
|
||||||
|
from.Compare(tc.from) == 0 &&
|
||||||
|
to.Compare(tc.to) == 0 {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
t.Logf("[%v/%v]: %s → %s - %s",
|
||||||
|
i, len(cases),
|
||||||
|
tc.subnet,
|
||||||
|
from, to)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
t.Errorf("ERROR: [%v/%v]: %q → %s - %s %v (expected %s - %s %v)",
|
||||||
|
i, len(cases),
|
||||||
|
tc.subnet,
|
||||||
|
from, to, ok,
|
||||||
|
tc.from, tc.to, true)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -0,0 +1,42 @@
|
|||||||
|
package rings
|
||||||
|
|
||||||
|
import "net/netip"
|
||||||
|
|
||||||
|
// RingOnePrefix represents a (virtual) local network of a zone.
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// Ring 1 is `10.(region_id).(zone_id << 4).(node_id)/20` network
|
||||||
|
// grouped under what would be Ring 2 for region_id 0.
|
||||||
|
// There are 12 bits worth of nodes but nodes under 255 are special
|
||||||
|
// as they also get a slot on Ring 0.
|
||||||
|
func RingOnePrefix(region RegionID, zone ZoneID) (cidr netip.Prefix, err error) {
|
||||||
|
switch {
|
||||||
|
case !region.Valid():
|
||||||
|
err = ErrOutOfRange(region, "region")
|
||||||
|
case !zone.Valid():
|
||||||
|
err = ErrOutOfRange(zone, "zone")
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
addr := AddrFrom4(10, uint(region), uint(zone)<<4, 0)
|
||||||
|
cidr = netip.PrefixFrom(addr, RingOneBits)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return cidr, err
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// RingOneAddress returns a Ring 1 address for a particular node.
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// A ring 1 address is `10.(region_id).(zone_id << 4).(node_id)/20`
|
||||||
|
// but the node_id can take up to 12 bits.
|
||||||
|
func RingOneAddress(region RegionID, zone ZoneID, node NodeID) (addr netip.Addr, err error) {
|
||||||
|
switch {
|
||||||
|
case !region.Valid():
|
||||||
|
err = ErrOutOfRange(region, "region")
|
||||||
|
case !zone.Valid():
|
||||||
|
err = ErrOutOfRange(zone, "zone")
|
||||||
|
case !node.Valid():
|
||||||
|
err = ErrOutOfRange(node, "node")
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
n1 := uint(node) / 8
|
||||||
|
n2 := uint(node) % 8
|
||||||
|
addr = AddrFrom4(10, uint(region), (uint(zone)<<4)+n1, n2)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return addr, err
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -0,0 +1,60 @@
|
|||||||
|
// Package rings provides logic to work with the four rings
|
||||||
|
// of a cluster
|
||||||
|
package rings
|
||||||
|
|
||||||
|
import (
|
||||||
|
"syscall"
|
||||||
|
|
||||||
|
"darvaza.org/core"
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
const (
|
||||||
|
// RegionMax indicates the highest number that can be used for a [RegionID].
|
||||||
|
RegionMax = (1 << 4) - 1
|
||||||
|
// ZoneMax indicates the highest number that can be used for a [ZoneID].
|
||||||
|
ZoneMax = (1 << 4) - 1
|
||||||
|
// NodeMax indicates the highest number that can be used for a [NodeID].
|
||||||
|
NodeMax = (1 << 12) - 1
|
||||||
|
// NodeZeroMax indicates the highest number that can be used for a [NodeID]
|
||||||
|
// when its a gateway connected to Ring 0 (backbone).
|
||||||
|
NodeZeroMax = (1 << 8) - 1
|
||||||
|
|
||||||
|
// RingZeroBits indicates the size of the prefix on the ring 0 (backbone) network.
|
||||||
|
RingZeroBits = 16
|
||||||
|
// RingOneBits indicates the size of the prefix on the ring 1 (lan) network.
|
||||||
|
RingOneBits = 20
|
||||||
|
// RingTwoBits indicates the size of the prefix on the ring 2 (services) network
|
||||||
|
// of all kubernetes clusters.
|
||||||
|
RingTwoBits = 20
|
||||||
|
// RingThreeBits indicates the size of the prefix on the ring 3 (pods) network
|
||||||
|
// of the kubernetes cluster of a region.
|
||||||
|
RingThreeBits = 12
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
// RegionID is the identifier of a region, valid between 1 and [RegionMax].
|
||||||
|
type RegionID int
|
||||||
|
|
||||||
|
// Valid tells a [RegionID] is within the valid range.
|
||||||
|
func (n RegionID) Valid() bool { return n > 0 && n <= RegionMax }
|
||||||
|
|
||||||
|
// ZoneID is the identifier of a zone within a region, valid between 1 and [ZoneMax].
|
||||||
|
type ZoneID int
|
||||||
|
|
||||||
|
// Valid tells a [ZoneID] is within the valid range.
|
||||||
|
func (n ZoneID) Valid() bool { return n > 0 && n <= ZoneMax }
|
||||||
|
|
||||||
|
// NodeID is the identifier of a machine within a zone of a region, valid between
|
||||||
|
// 1 and [NodeMax], but between 1 and [NodeZeroMax] if it will be a zone gateway.
|
||||||
|
type NodeID int
|
||||||
|
|
||||||
|
// Valid tells a [NodeID] is within the valid range.
|
||||||
|
func (n NodeID) Valid() bool { return n > 0 && n <= NodeMax }
|
||||||
|
|
||||||
|
// ValidZero tells a [NodeID] is within the valid range for a gateway.
|
||||||
|
func (n NodeID) ValidZero() bool { return n > 0 && n <= NodeZeroMax }
|
||||||
|
|
||||||
|
// ErrOutOfRange is an error indicating the value of a field
|
||||||
|
// is out of range.
|
||||||
|
func ErrOutOfRange[T ~int | ~uint32](value T, field string) error {
|
||||||
|
return core.Wrap(syscall.EINVAL, "%v: %s out of range", value, field)
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -0,0 +1,18 @@
|
|||||||
|
package rings
|
||||||
|
|
||||||
|
import "net/netip"
|
||||||
|
|
||||||
|
// RingThreePrefix returns the subnet corresponding to
|
||||||
|
// the pods of a cluster.
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// Ring 3 is a `10.(region_id << 4).0.0/12` network
|
||||||
|
func RingThreePrefix(region RegionID) (subnet netip.Prefix, err error) {
|
||||||
|
switch {
|
||||||
|
case !region.Valid():
|
||||||
|
err = ErrOutOfRange(region, "region")
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
addr := AddrFrom4(10, uint(region)<<4, 0, 0)
|
||||||
|
subnet = netip.PrefixFrom(addr, RingThreeBits)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return subnet, err
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -0,0 +1,19 @@
|
|||||||
|
package rings
|
||||||
|
|
||||||
|
import "net/netip"
|
||||||
|
|
||||||
|
// RingTwoPrefix represents the services of a cluster
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// Ring 2 subnets are of the form `10.(region_id).0.0/20`,
|
||||||
|
// using the address space that would belong to the ring 3
|
||||||
|
// region_id 0.
|
||||||
|
func RingTwoPrefix(region RegionID) (cidr netip.Prefix, err error) {
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switch {
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case !region.Valid():
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err = ErrOutOfRange(region, "region")
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default:
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addr := AddrFrom4(10, uint(region), 0, 0)
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cidr = netip.PrefixFrom(addr, RingTwoBits)
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}
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return cidr, err
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}
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@@ -0,0 +1,40 @@
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package rings
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import "net/netip"
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// RingZeroPrefix represents the backbone that connects gateways
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// of the different Ring 1 networks.
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//
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// The ring 0 network corresponds to what would be ring 2 for region_id 0.
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// 10.0.0.0-10.0.255.255
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func RingZeroPrefix(region RegionID, zone ZoneID) (cidr netip.Prefix, err error) {
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switch {
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case !region.Valid():
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err = ErrOutOfRange(region, "region")
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case !zone.Valid():
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err = ErrOutOfRange(zone, "zone")
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default:
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addr := AddrFrom4(10, 0, uint(region)<<4+uint(zone), 0)
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cidr = netip.PrefixFrom(addr, RingZeroBits)
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}
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return cidr, err
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}
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// RingZeroAddress returns a Ring 0 address for a particular node.
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//
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// A ring 0 address looks like 10.0.(region_id << 4 + zone_id).(node_id)/20
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func RingZeroAddress(region RegionID, zone ZoneID, node NodeID) (addr netip.Addr, err error) {
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switch {
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case !region.Valid():
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err = ErrOutOfRange(region, "region")
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case !zone.Valid():
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err = ErrOutOfRange(zone, "zone")
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case !node.ValidZero():
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err = ErrOutOfRange(node, "node")
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default:
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addr = AddrFrom4(10, 0, uint(region)<<4+uint(zone), uint(node))
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}
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return addr, err
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}
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