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实例解析IPv6下的VC网络编程

王朝vc·作者佚名  2006-03-30
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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。

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;

}

}

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