实例解析IPv6下的VC网络编程

自IPv4诞生至今已有20多年了，目前它虽仍因互联网的成功而风光无限，但是如同“Internet正在成为其自身巨大成功的受害者”一样，目前IPv4地址的极度匮乏注定它将被历史所淘汰。而IPv6—IPv4的继承人，具有地址空间巨大，支持QOS等许多优良特性，在不久的将来会迅速的普及，但IPv6的出现将对目前网络编程方式产生一定的影响。

　　本文将就IPv6环境下的网络编程方式进行实例解析。

　　最终效果:



　　配置篇



　　目前我们所用的IP协议是v4版本的， 比如192.168.0.1。它是在1981年由RFC791标准化的。而ipv6是IP协议的新版本，标准化工作始于1991年，主要部分在1996年完成。它的地址长度为128位。比如3ffe:b00:c18:1::10。

　　要进行IPv6编程，我们首先要自己搭建一个IPv6的实验环境。在这里我将简单介绍windows平台与linux平台的配置方法。由于只是讲解一下实验环境的搭建，所以其他的细节将不做详细说明。

　　在window2K下安装Microsoft IPv6 Technology Preview for Windows 2000

　　1.下载tpipv6-001205-SP3-IE6。可以从http://hs247.com下载，也可从微软官方下载。

　　2.在tpipv6-001205-SP3-IE6\setup目录下双击hotfix.exe。

　　3.重启后在控制面板->网络和拨号连接->本地连接->右键打开属性对话框->安装->协议->添加ipv6协议。

　　效果如图1。

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　　在windows XP下安装ipv6

　　XP本身已经自带ipv6的功能了，所以不需要另外安装。只不过默认是不启用的。如果要启用Xp下的ipv6只要在命令行方式下输入ipv6 install就行了。同win2k一样启用/关闭IPv6功能是net start tcpip6和net stop tcpip6。

　　地址配置的举例

　　在装完IPv6协议栈后我们给机器配个地址，然后ping6一下试试。

　　添加地址的命令是:ipv6 adu ifindex/address

　　删除地址的命令是：ipv6 adu ifindex/address lifetime 0(即将生命期设为0便可)

　　ping在ipv6环境下变成了ping6 address



实例篇

　　IPv6程序相对于IPv4改动并不大。其中主要的改动就是地址结构与地址解析函数。在RFC中详细说明了socket api 为适应IPv6所做的改动。而且windows平台与Linux平台在实现上也几乎是一样的。只不过头文件与支持程度等有所不同罢了（具体请参见RFC 2553与RFC 2292）。如读者有兴趣的话可以找RFC来看看，在这里就不再详细说明，只讲最简单的原理与例子，同时例出各主要socket api，如何使用，可以参考MSDN或是Linux中的MAN。

　　地址表示

　　IPv4使用32bits的地址表示，并有sockaddr_in和in_addr等结构应用于API中，而IPv6 使用128 bits 地址，也定义了本身的地址结构sockaddr_in6和in6_addr。

struct sockaddr_in {

u_char sin_len;

u_char sin_family;

u_short sin_port;

struct in_addr sin_addr;

char sin_zero[8];

};

struct in_addr {

u_int32_t s_addr;

}

struct sockaddr_in6 {

u_char sin6_len;

u_char sin6_family;

u_int16_t sin6_port;

u_int32_t sin6_flowinfo;

struct in6_addr sin6_addr;

u_int32_t sin6_scope_id;

}

struct in6_addr {

u_int8_t __u6_addr8[16];

}

　　IP V4/IP V6专用函数

　　IPv6 API中一部分沿用了IPv4 API, 也新增了一些IPv6专用API，为使得程序具有更大的通用性，尽量避免使用IPv4专用函数，这些函数如下：

IP V4专用	是对应的IP v4/v6通用函数	功能说明
inet_aton( )	inet_ntop( )	字符串地址转为IP地址
inet_ntoa( )	inet_pton( )	IP地址转为字符串地址
gethostbyname( )	Getipnodebyname( )	由名字获得IP地址
gethostbyaddr( )	struct hostent *getipnodebyaddr( )	IP地址获得名字
	getaddrinfo( )	获得全部地址信息
	getnameinfo( )	获得全部名字信息
未发生变化的函数	功能说明
socket( )	建立Socket
bind( )	Socket与地址绑定
send( )	发送数据(TCP)
sendto( )	发送数据(UDP)
receive( )	接收数据(TCP)
recv( )	接收数据(UDP)
accept( )	接收连接
listen( )	网络监听

　　如上表格所示，IP V4专用函数在IP V6环境下已经不能使用，他们一般有一个对应的IP V4/V6通用函数，但是在使用通用函数的时候需要一个协议类型参数(AF_INET/AF_INET6)。另外还增加了两个功能强大的函数getaddrinfo( )和getnameinfo( )，几乎可以完成所有的地址和名字转化的功能。

　　Windows平台IPv6程序一例

　　下面我将给出windows平台下的一个例子。

　　系统平台：windows 2000 professional SP3+tpipv6-001205-SP3-IE6+VC6

　　说明：在本程序中只采用一个SOCKET，用WSAAsyncSelect来完成收与发的处理，为了方便起见，采用UDP方式。同时只专注IPv6的写法，不考虑函IPv4/IPv6兼容。如何编写IP无关的程序，有机会再另行撰文。

注：由于windows2000只是提供了IPv6的技术预览版，所以在有些地方支持上并不好。比如win2k在recvfrom的实现上好像有点问题，而linux中同样的代码却没问题。两者在recv的实现上都很正常。所以如果要开发程序最好是在window xp或是linux上进行。

　　下面是程序中关键的几步:

　　1.头文件的引入

#include <winsock2.h> #include <ws2tcpip.h> #include "tpipv6.h" // Form IPv6 Tech Preview.(可以从tpipv6-001205-SP3-IE6安装后所在目录里找到) #pragma comment(lib,"ws2_32")//引入库函数。

　　2.建SOCKET UpdateData(TRUE);

memset(&hints,0,sizeof(hints)); //hints.ai_family=PF_UNSPEC;//这样可以由系统自己进行判断，这里我们直接指定是IPV6 hints.ai_family=AF_INET6;//指定用IPV6协议 hints.ai_socktype=SOCK_DGRAM; hints.ai_protocol=IPPROTO_UDP;//用UDP hints.ai_flags=AI_NUMERICHOST;//IP用数字表示 rc=getaddrinfo((LPCTSTR )m_send,"2000",&hints,&res);//解析地址 if(rc!=0) { AfxMessageBox("fail"); return; } s_send=socket(res->ai_family,res->ai_socktype,res->ai_protocol);//建socket if(s_send==INVALID_SOCKET) { AfxMessageBox("建本机发socket失败");return ;} else { AfxMessageBox("建本机发socket成功"); //绑定本地监听端口bind if(bind (s_send,res->ai_addr,res->ai_addrlen)==SOCKET_ERROR) AfxMessageBox("bind失败"); else {AfxMessageBox("bind成功");GetDlgItem(IDOK)->EnableWindow (TRUE); } } if ( WSAAsyncSelect( s_send, m_hWnd, UM_PACKET, FD_READ ) == SOCKET_ERROR )//异步选择 { MessageBox( "WSAAsyncSelect failed" ); closesocket( s_send ); return; }

　　3.发送 memset(&hints,0,sizeof(hints));

hints.ai_family=AF_INET6; hints.ai_socktype=SOCK_DGRAM; hints.ai_protocol=IPPROTO_UDP;//这里也可以改为0，让系统自己选 hints.ai_flags=AI_NUMERICHOST; rc=getaddrinfo((LPCTSTR )m_receive,"2000",&hints,&res);//解析对方收地址 if(rc!=0) { AfxMessageBox("fail"); return; } rc=sendto(s_send,m_sendtxt,m_sendtxt.GetLength(),0,res->ai_addr,res->ai_addrlen); if (rc== SOCKET_ERROR) { AfxMessageBox("发送失败"); closesocket(s_send); } else { AfxMessageBox("发送成功"); }

　　4.异步触发事件 LRESULT CMy6dDlg::OnPacket( WPARAM wParam, LPARAM lParam )

{ char sBuf[128]; sockaddr_in6 sa; int iAddrLen=sizeof( sa ); int a=sizeof(sockaddr); ZeroMemory( &sa, sizeof( sa ) ); memset(&sBuf,0,sizeof(sBuf)); int iLen = recv(s_send, sBuf, sizeof(sBuf),0);//for win2k use recv if(iLen<0) { fprintf(stderr,"recvfrom failed with error %d: %s\n",)WSAGetLastError(), DecodeError(WSAGetLastError())); return 0; } else { sBuf[iLen] = 0; CString sText; char lpszAddressString[1000]; DWORD dwAddressStringLength=1000; rc=WSAAddressToString((sockaddr*)&sa,sizeof(sa),NULL,lpszAddressString,&dwAddressStringLength ); sText.Format( "recved [%s]", sBuf);//,sa.sin6_family==AF_INET6,lpszAddressString);//for win2k m_reclist.AddString( sText ); return 0; } }