C++中的IPv6网络程序设计

IPv4最初是由美国国防部开发的用于网际互联（IP）协议，后来它不仅发展了TCP，而且还进一步发展了IPv4（IP协议4.0版）。IPv4现在已经广泛应用于Internet网络中，同时也应用于大多数计算机系统，局域网和广域网中。然而，随着Internet中的计算机数量突飞猛涨，IPv4的局限性越发明显：

1.IPv4地址数目面临耗尽，日近紧张；

2.IPv4寻址并非完全分等级，这使得Internet枢纽路由器必须维持大量的路由表，负担过重。

3.IPv4的地址必须被静态分配或通过配置协议（如：DHCP）进行分配。IPv6的开发目标之一就是将提供更为简便的配置方案。

于是IPv6（6.0版本）应运而生。在Window系统中，Windows　XP　提供了IPv6的developer-release版本；Windows　2000也可在http://www.microsoft.com/ipv6　下载　IPv6协议预览。下图在本人计算机上成功安装的示例图:

图-1　IPV6　安装示例

一．IPv4地址及其寻址

1．IPv4地址

IPv4地址（常称IP地址）用一个32位数表示；通常表示位十进制格式，地址的每8位字节被表示转为一个十进制的数值，并由句点分隔，如：192.168.0.1；IPv4地址　通常分为A、B、C、D、E　五类。

2．IPv4寻址

在Winsock　中，通过SOCKADDR_IN　结构来指定IPv4的地址和服务断口信息：

struct　sockaddr_in　{

short　sin_family　;//必须为AF_INET,表示使用IPv4地址簇

u_short　sin_port;　//TCP/UDP　端口

struct　in_addr　sin_addr;//　IP地址（以网络字节顺序排列，　4个字节）

char　sin_zero[8];//填充项

}　　　

二．IPv6地址及其寻址

1．IPv6地址

IPv6地址与IPv4地址的显著的不同是128位，长度是IPv4地址的4倍。IPv6地址由16位字节分段表示，显示为冒号分隔的十六进制：

21DA：00D3：0000：2F3A：B234：ED12：9C5A：DAC3

IPv6地址的分配

分配

地址前缀

保留地址0000　0000

为NSAP预留0000　0001

可聚合的全球单播地址001

链接－本地单播地址1111　1110　10

站点－本地单播地址1111　1110　11

多播地址1111　1111

2.IPv6的寻址

Winsock中，寻址使用一下结构：

struct　　sockaddr_in6{
short　sin6_family;//　地址簇：AF_INET6
u_short　sin6_port;//端口号
u_long　sin6_flowinfo;//连接标记通信量
struct　in6_addr　sin6_addr;//16字节结构的IPv6　地址
u_long　sin6_scope_id;//地址所有的接口索引

}

三．独立于协议的地址及名称解析　

由此可见在寻址时，IPv4使用16字节的SOCK_ADDR_IN　结构，IPv6则使用28　字节的SOCK_ADDR_IN6　结构。为了解决这个问题，IPv6中引入了新的寻址函数。 [Page]

1．getaddrinfo(),它提供独立于协议的名称解析：

int　getaddrinfo(
　const　char　*FAR　*nodename,
　const　　char　FAR*　servname,
　const　struct　addrinfo　FAR　*hins,
　struct　addrinfo　FAR　*FAR　*res　
);

l　第一参数：nodename，以空字节结束的主机名或文字地址

l　第二参数：servname,包含端口或服务名(如:FTP,TELNET)的以空字节结束的字符串

l　第三个参数:hins　是一个结构(addrinfo),包含名称解析的执行方式选项

l　第四个参数:res　,用于返回　addrinfo　结构的一个或多个链表

结构addrinfo　的定义:

struct　　　　addrinfo{
int　ai_flags;
int　ai_family;
int　ai_socktype;
int　ai_protocol　;
size_t　ai_addrlen;
char　*ai_cannoname;
struct　sockaddr　*ai_addr;
struct　addrinfo　*ai_next;
}

l　ai_flags　选值：AI_PASSIVE：可以用来获取能够传递给bind函数的地址，此时nodename应设置为NULl　，servname为欲绑定的端口；AI　_CANONNAME　表示nodename　是主机名；AI_NUMBERICHOST　表示，　nodename　是一个文字字符串地址（如：“192.168.0.1”）

l　ai_family　选值：

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