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让你的Socket应用兼容IPv6

2020-12-17 13:35:59 zou 17

让你的Socket应用兼容IPv6


IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”(互联网协议第6版)的缩写,是互联网工程任务组(IETF)设计的用于替代IPv4的下一代IP协议,其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。


随着互联网越来越普及,以及物联网的兴起,IPv4地址已远远不够用,IPv6的普及将是不可避免的趋势。以前,我们的大部分socket程序几乎都是针对IPv4而开发,如果不做升级重构,那么使用IPv6地址的客户端将无法使用服务端提供的服务。如何才能像ESFramework一样,使服务端和客户端都可以同时支持IPv6了?使我们的P2P打洞也兼容IPv6了?下面我们将要点 一 一 点出。


首先,要了解两个最基础的事实:


(1)通信的双方,无论是服务端与客户端之间,或是客户端与客户端之间的P2P通信,必须使用相同的协议版本--要么都是IPv4,要么都是IPv6。


(2)在没有特别安装附件的情况下,有的OS可能只支持IPv4,有的可能只支持IPv6,有的即支持IPv4也支持IPv6。可以通过Socket类的OSSupportsIPv6和OSSupportsIPv4属性来作判断。


一.TCP服务端

要让TCP服务端即能够接收IPv4地址的客户端的请求,也能接收IPv6地址客户端的请求,前提是服务器的OS即支持IPv4也支持IPv6。默认的,windows2003Server是只支持IPv4的,可以通过安装协议来使其支持IPv6。


然后,写服务端程序时,必需同时监听本机IPv4地址和IPv6地址,并且是监听这两个地址的同一个端口。比如,像下面这样:


 int port = 9900; TcpListener tcpListenerV4 = new TcpListener(IPAddress.Any, port); TcpListener tcpListenerV6 = ne


如此,客户端无论是使用的IPv4还是IPv6,其向服务端发起连接请求时,都可以被服务端接受。


二.TCP客户端

我们现在假设服务端程序已经兼容了IPv6,并且其提供服务的IPv4地址为192.168.0.104,IPv6地址为fe80::14d8:a209:89e6:c162%14。


那么TCP客户端在与服务端建立连接之前,要看本地OS对IPv4和IPv6的支持情况:


(1)如果本地OS仅支持IPv4,或者同时支持IPv4和IPv6,那么简单地,就让其连接到服务器的IPv4地址。示例代码如下所示:


 TcpClient client = new TcpClient(AddressFamily.InterNetwork); client.Connect("192.168.0.104", 9900);


(2)如果本地OS仅支持IPv6,那么,就让其连接到服务器的IPv6地址。示例代码如下所示:


TcpClient client = new TcpClient(AddressFamily.InterNetworkV6); client.Connect("fe80::14d8:a209:89e6:c162%14", 9900);


三.UDP

对于UDP而言,服务端和客户端可以采用完全一样的模型。要让基于UDP的应用程序兼容IPv6,会稍微复杂一些。


(1)需要创建两个UdpClient实例,一个用于IPv4,一个用于IPv6。示例代码如下所示:


 int port = 9800; UdpClient udpClient4 = new UdpClient(port, AddressFamily.InterNetwork); UdpClient udpClient6 = new UdpClient(port ,AddressFamily.InterNetworkV6);


(2)需要在两个UdpClient实例上调用接收数据的方法,来接收数据。

(3)发送数据时,需要根据目标地址是IPv4还是IPv6,来选择正确的UdpClient实例进行发送。示例代码如下所示:


 public void Send(byte[] data, IPEndPoint endPoint) { if (endPoint.AddressFamily == AddressFamily.InterNetwork) { this.udpClient4.Send(data, data.Length, endPoint); } else { this.udpClient6.Send(data, data.Length, endPoint); } }


上面的示例,我们是假设当前的OS同时支持IPv4和IPv6,如果仅仅支持其中的一个,那么就应该只创建udpClient4或udpClient6一个实例。


四.P2P与IPv6

如果我们的TCP客户端以及UDP都按照了上面类似的方式进行了重构升级,那么,无论是基于TCP的P2P打洞,还是基于UDP的P2P打洞,其逻辑代码都不需要做任何修改,就可以完全兼容IPv6了。


本文只是列出了将Socket应用程序重构升级使其支持IPv6的要点,在实际实现的过程中,还有很多的细节需要处理,才能在现实的复杂环境中正常运行。这里就不再赘述了。


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