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:

实例解析IPv6环境下的网络编程—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。

图1

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

实例解析IPv6环境下的网络编程—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 
#include 
#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;
	}
}