UNIX网络编程笔记（8）—IPv4和IPv6互操作

比眉伴天荒 2022-09-23 10:50 237阅读 0赞

# UNIX网络编程笔记（8）—IPv4和IPv6互操作 #

## **1.概述** ##

本章说的互操作性，其实就是考虑四种情况的排列组合：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center"></th> 
   <th align="center">IPv4服务器</th> 
   <th align="center">IPv6服务器</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">IPv4客户端</td> 
   <td align="center">书中之前所有的例程</td> 
   <td align="center">书中12.2节</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">IPv6客户端</td> 
   <td align="center">书中12.3节</td> 
   <td align="center">简单修改IPv4客户/服务程序</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

不过这里的客户端和服务器又牵涉了单栈和双栈，感觉都是概念性的东西，简单了解一蛤。

--------------------

## **2.IPv4客户端和IPv6服务器** ##

双协议栈，指的是在同一台设备上同时启用IPv4和IPv6协议，这样的话设备既能和IPv4通信又能和IPv6通信。一般情况，这事通过使用IPv4映射的IPv6地址实现的。

我们可以把允许一个IPv4的TCP客户和一个IPv6的TCP服务器进行通信的步骤总结如下：

> （1）IPv6服务器启动后创建一个IPv6的监听套接字，并绑定通配地址。  
> （2）IPv4客户调用`gethostbyname`找到服务器的A记录（IPv4地址），当然服务器还有一个AAAA记录（IPv6地址），这里对于我们的IPv4地址来说只需要一个A记录。  
> （3）客户调用connect发起主动连接，这伴随着一个SYN分节发送到服务器主机。  
> （4）服务器接收到SYN分节，accept返回给服务器的地址就是IPv4映射的IPv6地址，并响应给客户端一个IPv4 SYN/ACK  
> （5）客户和服务器通信使用IPv4载送数据报。  
> （6）客户端不知道自己是与一个IPv6服务器通讯，服务器也不知道自己在与一个IPv4客户端通信。这些细节由双栈协议来处理。

大多数双栈主机在处理监听套接字时应该使用以下规则：

> （1）IPv4监听套接字只能接收来自IPv4客户的外来连接。  
> （2）如果服务器有一个绑定了通配地址的Ipv6监听套接字，那么该套接字一般来说可以接收来自Ipv4客户的外来连接，又能接收来自Ipv6客户的外来连接。  
> 在使用这些规则的时候，要注意一个重要的套接字选项`IPv6_V6ONLY`，顾名思义，这表明该套接字只能接收来自IPv6客户的外来连接。

--------------------

## **3.IPv6客户端和IPv4服务器** ##

运行在双栈下面的客户主机和只支持IPv4的服务器：

> （1）服务器创建IPv4监听套接字  
> （2）客户查找IPv6地址，但IPv4服务器只有A记录，因此返回给客户一个IPv4映射的IPv6地址。  
> （3）客户使用返回的服务器映射的IPv6地址connect发起连接。内核检测到映射地址后将发送一个IPv4 SYN到服务器。  
> （4）服务器响应IPv4 SYC/ACK 并使用IPv4数据报建立连接。

--------------------

## **4.小结** ##

根据排列组合原理，给出了客户服务器各种组合，这里有一个重要的参考点：

> 不论调用connect还是调用sendto，IPv4客户不能指定一个IPv6地址，因为IPv6超出了IPv4的套接字结构的长度。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center"></th> 
   <th align="center">IPv4服务器单栈</th> 
   <th align="center">IPv6服务器单栈</th> 
   <th align="center">IPv4服务器双栈</th> 
   <th align="center">IPv6服务器双栈</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">IPv4客户单栈</td> 
   <td align="center">IPv4</td> 
   <td align="center">（无）</td> 
   <td align="center">IPv4</td> 
   <td align="center">IPv4</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">IPv6客户单栈</td> 
   <td align="center">（无）</td> 
   <td align="center">IPv6</td> 
   <td align="center">（无）</td> 
   <td align="center">IPv6</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">IPv4客户双栈</td> 
   <td align="center">IPv4</td> 
   <td align="center">（无）</td> 
   <td align="center">IPv4</td> 
   <td align="center">IPv4</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">IPv6客户双栈</td> 
   <td align="center">IPv4</td> 
   <td align="center">IPv6</td> 
   <td align="center">（无）</td> 
   <td align="center">IPv6</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

--------------------

## **5.参考** ##

1.[http://blog.csdn.net/yusiguyuan/article/details/11856099][http_blog.csdn.net_yusiguyuan_article_details_11856099]  
2.《UNP1 》

[http_blog.csdn.net_yusiguyuan_article_details_11856099]: http://blog.csdn.net/yusiguyuan/article/details/11856099

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