如何支持IPv4和IPv6连接

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如何支持IPv4和IPv6连接

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我目前正在开发一个UDP套接字应用程序，需要添加支持，以便IPV4和IPV6连接可以向服务器发送数据包。

我希望有人能帮助我指明方向，因为我找到的大多数文档都不完整。如果您能指出Winsock和BSD套接字之间的任何区别，那将非常有帮助。

提前感谢您的帮助！

- Charles

5个回答

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套接字API受IETF RFC的管理，并且应该在所有平台上都相同，包括支持IPv6的Windows。

对于IPv4/IPv6应用程序，一切都关乎getaddrinfo()和getnameinfo()。 getaddrinfo是一个天才-它查看客户端的DNS、端口名称和能力来解决“是否可以使用IPv4、IPv6或两者都到达特定目标”这个永恒的问题？如果您选择双栈路线，并希望它返回IPv4映射的IPv6地址，它也会做到。

它提供了一个直接的sockaddr *结构，可以插入bind()、recvfrom()、sendto()和socket()的地址族……在许多情况下，这意味着没有混乱的sockaddr_in(6)结构要填写和处理。

对于UDP实现，我会谨慎设置双栈套接字，或者更普遍地绑定到所有接口（INADDR_ANY）。经典问题是，当地址没有锁定（参见bind()）到特定接口并且系统具有多个接口请求时，响应可能从不同的地址传输，针对具有身份验证要求的应用程序协议可能会产生混淆。

对于不会出现这种问题的UDP实现，或者TCP，双栈套接字可以节省大量时间，用于启用IPv*系统。必须注意，在不绝对必要的情况下不要完全依赖双栈，因为部署了不支持双栈套接字的IPv6堆栈的合理平台（旧版Linux、BSD、Windows 2003）并不少见。

- Einstein

问题是... manpages 中有关这些函数的文档并不清楚，它“只是”用于 IPv4 和 IPv6，并且读起来像它将为任何具有解析为单词的主机名的协议族提供 struct sockaddr... 还有整个“hints”事情... 它到底有多少“提示”。在我看来，这不是“提示”，而是“命令”。:P 此外，当启用了 IPv6 但实际上没有路由到任何地方时，它返回大量的 ipv6 sockaddr 会有相当多的操作风险，因此需要通过 connect() 超时进行循环。 - HRH Sven Olaf of CyberBunker

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我一直在Windows下测试这个，实际上它似乎确实存在安全问题。如果你绑定到回环地址，那么IPv6套接字将正确绑定到[::1]，但映射的IPv4套接字将绑定到INADDR_ANY，因此你的（应该是）仅限于本地的应用程序实际上会暴露给全世界。

- Dave

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RFC并没有明确规定IPV6_V6ONLY套接字选项的存在，但如果它不存在，RFC非常清楚实现应该像该选项为假一样。
如果该选项存在，我认为它应该默认为假，但由于某些难以理解的原因，BSD和Windows实现将其默认为真。有一个奇怪的说法认为这是安全问题，因为不知情的IPv6程序员可能会绑定IN6ADDR_ANY，认为他们只绑定了IPv6，而意外接受IPv4连接，导致安全问题。我认为这既牵强又荒谬，而且让期望符合RFC的实现的人感到惊讶。
在Windows的情况下，不遵守通常不会令人惊讶。在BSD的情况下，这最多是不幸的。

- Owen DeLong

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IPv6 API的标准RFC 3493在其第5.3节中描述了IPV6_V6ONLY，如果您想阅读所有细节。 - bortzmeyer

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正如Craig M. Brandenburg所观察到的那样，getaddrinfo承担了所有繁重的工作，使双重IPv4/IPv6成为可能。我在本地主机上有一个实验性的服务器和客户端。我在服务器中使用了这个：

hints.ai_family = AF_INET6;
hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;
hints.ai_flags = AI_PASSIVE;
...

客户端可以使用任何类型的地址连接到服务器：

hints.ai_family = AF_UNSPEC;
hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;

host_port = "4950"; // whatever

// All of these work.
host_ip = "127.0.0.1";        // Pure IPv4 address
host_ip = "::ffff:127.0.0.1"; // IPv4 address expressed as IPv6
host_ip = "::1";              // Pure IPv6 address
host_ip = "localhost";        // Domain name

int rv = getaddrinfo(host_ip, host_port, &hints, &result);
...

- Patrick Chkoreff

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可以查看英文原文，
原文链接

- Martin v. Löwis · Accepted Answer

最好的方法是创建一个IPv6服务器套接字，还可以接受IPv4连接。为此，创建一个普通的IPv6套接字，关闭套接字选项IPV6_V6ONLY，将其绑定到“任何”地址，并开始接收。 IPv4地址将以IPv4-mapped格式表示为IPv6地址。

系统之间的主要区别在于IPV6_V6ONLY选项是否可用，以及默认情况下它是否被打开或关闭。在Linux上，默认情况下它被关闭（即允许双栈套接字而不需要setsockopt），而在大多数其他系统上它被打开。

此外，Windows XP上的IPv6堆栈不支持该选项。在这些情况下，您需要创建两个单独的服务器套接字，并将它们放入select中或多线程中。