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基于IPv6的Winsock网络编程

2016-5-8 06:14:05 2916

0 现有Internet的基础是IPv4，随着Internet的迅猛发展，IPv4的局限性越来越明显。传统的IPv4协议已经难以支持互联网的进一步扩张和新业务的特性，如：IP地址资源即将枯竭、路由表越来越大、缺乏服务质量保证和地址分配不便等。IETF的IPng工作组在1994年9月提出了一个正式的草案“The Recommendation for the IP Next Generation Protocol”，1995年底确定了IPng的协议规范，并称为“IP版本6”，即IPv6。 0 IPv6概述 IPv6指的是网络协议版本6，它是Internet协议的下一版本。IPv6不仅用来解决地址空间问题，而且还是满足市场的需要，交互多媒体应用、宽带应用、企业之间的高速互连等新型应用。IPv6解决了IP地址枯竭、互联网骨干路由过于复杂、IP协议功能较少、IP协议没有考虑到安全性、路由计算比较复杂等问题。 IPv6协议使用了128位数据来表示网络地址，而原有的IPv4仅仅能使用32位地址，128位长的地址能够为各种各样可能的设备分配一个地址，彻底解决地址紧张问题。 IPv6协议在数据包中使用对齐的头部格式，而不是变长的头部，就简化了路由处理，并且IPv6的路由结构更为简单，使得网络骨干路由可以更简单和高效，满足互联网越来越普及的需要。 IPv6提供更方便的自动配置能力，特别是对移动IP支持，这对于移动设备的网络连接及漫游是非常重要的。 IPv6协议中包括了很多新的安全特性，如IPSec等，这些都是互联网安全通信所必须的。 IPv6中还提供了分组优先级的定义，以解决对多媒体通信等要求实时或准实时的通信需求，提供网络传输的服务质量（Qos）。 IPv6还提供对组播的支持，以便使用有限的带宽对多点通信进行支持，充分解决网络资源，这对大部分多媒体应用是非常必要的。 1 IPv6网络编程 IPv6下的网络编程相对于IPv4主要是地址结构与地址解析函数的改动。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_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]; } 2 程序源代码 UDP协议（User Datagram Protocol），即用户数据报协议，是定义用来在互连网络环境中提供包交换的计算机通信的协议。UDP网络编程步骤如下：加载Windows Sockets DLL、创建套接字、绑定端口、注册网络事件、发送和接收数据、最后关闭套接字。 #include #include #pragma comment(lib, "ws2_32") // 加载Windows Sockets DLL WSADATA wsaData; WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData); // 创建套接字 ADDRINFO Hints; ADDRINFO AddrInfo; SOCKET Socket; memset(&Hints, 0, sizeof(Hints)); Hints.ai_family = AF_UNSPEC; Hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM; Hints.ai_protocol = IPPROTO_IP; Hints.ai_flags = AI_NUMERICHOST \| AI_PASSIVE; getaddrinfo(NULL, 2005, &Hints, &AddrInfo); if (AddrInfo->ai_family == AF_INET) AfxMessageBox("当前协议族为IPv4"); else if (AddrInfo->ai_family == AF_INET6) AfxMessageBox("当前协议族为IPv6"); Socket = socket(AddrInfo->ai_family, AddrInfo->ai_socktype, AddrInfo->ai_protocol); // 绑定端口 bind(Socket, AddrInfo->ai_addr, (int) AddrInfo->ai_addrlen); // 注册网络事件 #define WM_NETWORK_EVENT WM_USER + 101 WSAAsyncSelect(Socket, m_hWnd, WM_NETWORK_EVENT, FD_READ); // 发送数据 ADDRINFO ToHints; ADDRINFO ToAddrInfo; ToHints.ai_family = AF_UNSPEC; ToHints.ai_socktype = SOCK_DGRAM; ToHints.ai_protocol = IPPROTO_IP; ToHints.ai_flags = AI_NUMERICHOST; getaddrinfo("fe80::5efe:90.0.8.112", 2005, &ToHints, &ToAddrInfo); char buf[] = "Hello IPv6"; int len = strlen(buf); sendto(Socket, buf, len, 0, ToAddrInfo->ai_addr, (int) ToAddrInfo->ai_addrlen); // 接收数据 afx_msg LRESULT OnNetworkEvent(WPARAM wParam, LPARAM lParam); ON_MESSAGE(WM_NETWORK_EVENT, OnNetworkEvent) LRESULT CIPv6TestView::OnNetworkEvent(WPARAM wParam, LPARAM lParam) { switch (WSAGETSELECTEVENT(lParam)) { case FD_READ: char buf[1024]; int nBytesRead = recv(Socket, buf, sizeof(buf), 0); if (nBytesRead != SOCKET_ERROR) { buf[nBytesRead] = ''; AfxMessageBox(buf); } break; } return 0L; } // 关闭套接字 closesocket(Socket); WSACleanup(); 在上面的代码中，将协议族ai_family设置为AF_UNSPEC，其目的为了兼容IPv4，也可以直接设置为AF_INET6，表示使用IPv6；将协议ai_protocol设置为IPPROTO_IP，使其根据套接字类型ai_socktype自动选择协议，也可以直接设置为IPPROTO_UDP，表示使用UDP协议；AI_PASSIVE标志置位时，表示调用者将在bind()函数调用中使用返回的地址结构；AI_NUMERICHOST标志置位时，表示调用中的节点名必须是一个数字地址字符串。 3 结束语随着因特网及其应用在全球范围内的迅猛发展，以及无线和移动通讯威廉希尔官方网站在应用领域的广泛拓展，基于IPv4协议的网络威廉希尔官方网站面临着一系列的新问题，其中包括地址空间耗尽、缺少安全保障、服务质量难以保证以及移动性支持有限等。IPv6作为下一代互联网协议，深受世界各国的重视。发展IPv6不仅在国家战略的高度上具有重要意义，而且IPv6的市场空间十分巨大，IPv6的产业正显示出空前的活力。 0
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