IPv6

函数
解析函数 getipnodebyname() structhostent*getipnodebya ddr() getaddrinfo() getnameinfo() 功能 由名字获取IP地址 由IP地址获取名字
解析获取全部地址信息 解析获取全部名字信息
2.3.1编程接口中的IPv6地址结构 #define PF_INET6 AF_INET6 struct in6_addr {u_int8_t s6_addr[16];//128位的IPv6网络地址,网络字节顺序 } struct sockaddr_in6 { u_char sin6_len;//地址长度 u_char sin6_family;//地址域,Windows系统中仅为AF_INET6 u_int16_t sin6_port;//端口号u_int32_t sin6_flowinfo;//地址流信 息 struct in6_addr sin6_addr;//128位的IPv6网络地址 u_int32_t sin6_scope_id;//地址接口识别号 }
IPv6地址用冒号分隔字(每个字用4位十六进 制数表示)法表示,特殊情况下,还有用符号 “::”简化连续0法表示和与IPv4混合法表 示形式。例 如:2008:0:0:0:0:88:0:0:417A、 2008::88:0:0:417A、 2008::FF:211.70.251.169等都是IPv6 地址的合法表示。注意:每个地址中只能出 现一次“::”符号,故又称一次简化表示法。
题目：IPv6下WinSock网络编程的研 究和实现
郭静盈 2008年1月9
内容提要
研究意义 海内外的研究现状及分析 IPv6相对于IPv4
WinSock的改变 IPv6下Daytime协议的研究与实现
IPV4的现状
目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP 是TCP/IP协议族中的网络层协议，是TCP/IP协议族的核 心协议。目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4)。IPV4技 术，核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有 限，从理论上讲， IPv4中规定IP地址长度为32，即有 2^32-1个地址，有43亿个，其中北美占有3/4，约30亿 个，而人口最多的亚洲只有不到4亿个，中国只有3千多万 个，只相当于美国麻省理工学院的数量。 近年来，随着 Internet呈指数级的飞速发展，网民数 量越来越多，导致IP地址变得越来越珍稀 ，IPv4地址空间 几近耗竭。另外，随着Internet主干网路由器维护大型路 由表能力的增强 ，地址配置趋向于更简单化的要求，IP层 安全需求的增长 ，更好的实时QoS支持等需求 ， IPv4也 越来越不能满足这些要求了。
四、 IPv6的应用
1.3G业务
2.个人智能终端 3.家庭网络
4.在线游戏
向IPv6的过渡技术
双栈模式 隧道技术

IPv6报头
IPv6封装在IPv4内
传输层报头
数据
IPv4报头
IPv6报头
传输层报头
数据
五、IPv4向IPv6的过渡
尽管IPv6比IPv4具有明显的先进性，但是IETF 认识到，要想在短时间内将Internet和各个企业 网络中的所有系统全部从IPv 4升级到IPv6是不 可能的，换言之，IPv6与IPv4系统在Internet 中长期共存是不可避免的现实。为此，做为IPv6 研究工作的一个部分，IETF制定了推动IPv4向 IPv6过渡的方案，其中包括三个机制： 1、兼容IPv4的IPv6地址 2、双IP协议栈 3、基于IPv4隧道的IPv6。
1.1 网络地址结构不同 套接字(socket)定义了一个协议专用的数据结构,这一数 据结构用于保存一个套接字地址的各个组成部分。对于IPv协议,此结构为 sockaddr_ in。 IPv4地址用一个32位整数来表示,应用 程序通过sockaddr_in结构来指定IPv4地址和 端口信息.sockaddr_in结构的定义: struct sockaddr_in { short sin_family; /* IP地址族,必须设为AF_INET */ unsigned short sin_port; /*通信端口*/ struct in_addr sin_addr; /*以网络字节排序的4字节IPv4地址 */ char sin_zero[8]; /*填充项*/ };
1 IPv4和IPv6编程接口的区别
Ipv4 Sockets与IPv6 Sockets编程接口的 差异根据RFC2553和RFC3494，编程接 口的差异主要体现在地址结构、地址转换 函数、域名解析函数等方面。
2.1 IPV6中新增加的常量 为了支持IPv6,需要定义一个新的地址族名,以正确 地识 别和解析IPv6的地址结构。同样,还需要定义一个新 的协议 族名(与地址族名具有相同的值),这样就可以使用合 适的协 议来创建一个套接字。新定义的IPv6地址族名和协 议族名常 量为: AF_ INET6和PF_ INET6
IPv6和IPv4的最显著的区别是IPv6的 地址是128位的,其大小是IPv4地址的4倍. 指定IPv6地址和端口信息时使用sockaddr_ in6结构: struct sockaddr_in6 { short sin6_family; /* IP地址族,必须为AF_INET6 */ u_short sin6_port; /*端口号,和IPv4中意义相同*/ u_long sin6_flowinfo; /*标记连接通信量*/ struct in6_addr sin6_addr; /* IPv6地址的16字节结构*/ u_long sin6_scope_id; /*地址所在的接口索引(范围ID)*/ }
2.2地址转换函数的差异 IPv4通过下列函数完成文本表示的十进制点分地址和32 bits的网 络字节序地址之间的相互转换: int inet_aton(const char*strptr,struct in_addr*ad-drptr); in_addr_t inet_addr(const char*strptr); char*inet_ntoa(struct in_addr inaddr); IPv6通过下列函数完成文本表示的IPv6地址和128 bits的网络字 节序地址之间的相互转换： int inet_pton(int family,const char*strptr,void*ad-drptr)； const char*inet_ntop(int family,const void*addrptr,char*strptr,size_t len) 在作程序移植或编制基于IPv6的程序时，函数inet_aton()或 inet_addr()需要用函数inet_pton()来替换；函数inet_ntoa() 需要用函数来inet_ntop()替换。
IPV6不同和改进




地址空间 数据报头的格式 对Qos(服务质量)的支持 安全性特征 邻居发现和即插即用 对移动的支持
三、IPv6特性




新包头格式 更大的地址空间 高效的层次寻址及路由结构 全状态和无状态地址配置 内置安全设施 更好的QoS支持 用于邻节点交互的新协议 可扩展性
SOCKET开发




(1)建立的SOCKET类型不同： 对于IPv4创建SOCKET套接字调用为socket(AF_INET， SOCK_XX，0)；对于IPv6调用为SOCKET (AF_INET6， SOCK_XX，0)；这里的ＸＸ指TCP或UDP等。 (2)网络API函数中的地址结构不同： 对于IPv4的sockaddr_in， socketaddr_in.sin_family=AF_INET， sockaddr_in.sin_port=port。 socketaddr_in.sin_addr为32位地址；对于IPv6的 sockaddr6_in， socketaddr6_in.sin_family=AF_INET， sockaddr6_in.sin_port =port。 Socketaddr6_in.sin_addr为128位地址。
IPv4的不足
地址空间问题。 路由选择问题。 Qos问题。
地址分配不便，
网络管理变得越来越复杂
问题。 安全性问题。 移动支持问题。
二、 IPv6的出现
为了解决上述问题，Internet工程任务组（IETF）开发 了IPv6，即第六版网间协议。这一新版本，也曾被称为下一 代IP 。 IPv6采用了长度为128位的IP地址，其网络地址可 以达到2的128次方个，彻底解决了IPv4地址不足的难题。 IPv6的地址格式与IPv4不同。目前的IPV4地址表现形 式采用的是点分十进制形式。IPv6地址的基本表达方式是 X : X : X : X : X : X : X : X，由8个地址节组成，其中每 个地址节X是一个4位十六进制整数，每个整数包含4个数字， 每一个数字包含4个地址位，所以每个地址节X共包含16个 地址位， 8个地址节X组成，所以共计1 2 8位( 4×4×8 = 1 2 8 )。例如，下面是一些合法的IPv6地址： CDCD :901A :2222 : 5498 : 8475 : 1111 : 3900 : 2020 1030 : 0 : 0 : 0 : C9B4 : FF12 : 48AA : 1A2B 2000 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1
2.3域名解析函数的差异
IPv4通过下列函数完成主机名或域名到IPv4地址的解析: struct hostent*gethostbyname(const char*hostname)；其中入口参数hostname为主机名或域名，函数 返回的结果存放在struct hostent中。 IPv6特有的独立于协议之上的函数有两个：getaddrinfo()（由名字获得IP地址）和getnameinfo(（)由IP 地址获得名字），使用他们几乎可以得到所有有关主 机的信息。getaddrinfo()的函数原型为：int getaddrinfo (const char*hostname,const char*service,const struct addition*hints,struct addrinfo**res) 其中hostname可以是主机名地址或实际Ipv4或 者IPv6地址，service可以是服务器名或十进制端口 号，hints相当于一个过滤器，只有符合hints机构的内 容才会返回到res指针中，当hints为空时，函数假定 ai_flag,、ai_socktype和ai_protocol的值为零,ai_familly