Linux网络编程一步一步学-IPv6下网络编程步骤
2016-01-31 19:52
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大家都知道，随着互联网上主机数量的增多，现有的32位IP地址已经不够用了，所以推出了下一代IP地址IPv6，写网络程序的要稍微改变一下现有的网络程序适应IPv6网络是相当容易的事。
对于我们来说就是IP地址变化了，所以程序里在用到IP地址的地方做相应的改变就可以了。
记住：主要是改变程序里设置IP地址和端口等部分的代码。
服务器端源代码如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MAXBUF 1024
/************关于本文档********************************************
*filename: ipv6-server.c
*purpose: 演示最基本的IPv6网络编程步骤，开启服务接收客户端连接并和客户端通信，互相收发消息
*wrote by: zhoulifa(zhoulifa@163.com) 周立发(http://zhoulifa.bokee.com)
Linux爱好者 Linux知识传播者 SOHO族 开发者 最擅长C语言
*date time:2007-01-29 13:06
*Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档，当然包括你的商业用途
* 但请遵循GPL
*Thanks to:Google
*Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量，为科学技术发展出力
* 科技站在巨人的肩膀上进步更快！感谢有开源前辈的贡献！
*********************************************************************/
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd, new_fd;
socklen_t len;
/* struct sockaddr_in my_addr, their_addr; */ // IPv4
struct sockaddr_in6 my_addr, their_addr; // IPv6
unsigned int myport, lisnum;
char buf[MAXBUF + 1];
if (argv[1])
myport = atoi(argv[1]);
else
myport = 7838;
if (argv[2])
lisnum = atoi(argv[2]);
else
lisnum = 2;
/* if ((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { */ // IPv4
if ((sockfd = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { // IPv6
perror("socket");
exit(1);
} else
printf("socket created\n");
bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
/* my_addr.sin_family = PF_INET; */ // IPv4
my_addr.sin6_family = PF_INET6; // IPv6
/* my_addr.sin_port = htons(myport); */ // IPv4
my_addr.sin6_port = htons(myport); // IPv6
if (argv[3])
/* my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[3]); */ // IPv4
inet_pton(AF_INET6, argv[3], &my_addr.sin6_addr); // IPv6
else
/* my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; */ // IPv4
my_addr.sin6_addr = in6addr_any; // IPv6
/* if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &my_addr, sizeof(struct sockaddr)) */ // IPv4
if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &my_addr, sizeof(struct sockaddr_in6)) // IPv6
== -1) {
perror("bind");
exit(1);
} else
printf("binded\n");
if (listen(sockfd, lisnum) == -1) {
perror("listen");
exit(1);
} else
printf("begin listen\n");
while (1) {
len = sizeof(struct sockaddr);
if ((new_fd =
accept(sockfd, (struct sockaddr *) &their_addr,
&len)) == -1) {
perror("accept");
exit(errno);
} else
printf("server: got connection from %s, port %d, socket %d\n",
/* inet_ntoa(their_addr.sin_addr), */ // IPv4
inet_ntop(AF_INET6, &their_addr.sin6_addr, buf, sizeof(buf)), // IPv6
/* ntohs(their_addr.sin_port), new_fd); */ // IPv4
their_addr.sin6_port, new_fd); // IPv6
/* 开始处理每个新连接上的数据收发 */
bzero(buf, MAXBUF + 1);
strcpy(buf,
"这是在连接建立成功后向客户端发送的第一个消息\n只能向new_fd这个用accept函数新建立的socket发消息，不能向sockfd这个监听socket发送消息，监听socket不能用来接收或发送消息\n");
/* 发消息给客户端 */
len = send(new_fd, buf, strlen(buf), 0);
if (len < 0) {
printf
("消息'%s'发送失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'\n",
buf, errno, strerror(errno));
} else
printf("消息'%s'发送成功，共发送了%d个字节！\n",
buf, len);
bzero(buf, MAXBUF + 1);
/* 接收客户端的消息 */
len = recv(new_fd, buf, MAXBUF, 0);
if (len > 0)
printf("接收消息成功:'%s'，共%d个字节的数据\n",
buf, len);
else
printf
("消息接收失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'\n",
errno, strerror(errno));
/* 处理每个新连接上的数据收发结束 */
}
close(sockfd);
return 0;
}
复制代码
每行程序后面的 “//IPv4” 表示这行代码是在IPv4网络里用的
而“//IPv6” 表示这行代码是在IPv6网络里用的，比较一下，会很容易看到差别的。
客户端源代码如下：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
#include <resolv.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#define MAXBUF 1024
/************关于本文档********************************************
*filename: ipv6-client.c
*purpose: 演示最基本的IPv6网络编程步骤，这是个客户端程序，与服务器互相收发消息
*wrote by: zhoulifa(zhoulifa@163.com) 周立发(http://zhoulifa.bokee.com)
Linux爱好者 Linux知识传播者 SOHO族 开发者 最擅长C语言
*date time:2007-01-29 12:56
*Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档，当然包括你的商业用途
* 但请遵循GPL
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*Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量，为科学技术发展出力
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*********************************************************************/
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd, len;
/* struct sockaddr_in dest; */ // IPv4
struct sockaddr_in6 dest; // IPv6
char buffer[MAXBUF + 1];
if (argc != 3) {
printf
("参数格式错误！正确用法如下：\n\t\t%s IP地址 端口\n\t比如:\t%s 127.0.0.1 80\n此程序用来从某个 IP 地址的服务器某个端口接收最多 MAXBUF 个字节的消息",
argv[0], argv[0]);
exit(0);
}
/* 创建一个 socket 用于 tcp 通信 */
/* if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) { */ // IPv4
if ((sockfd = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0)) < 0) { // IPv6
perror("Socket");
exit(errno);
}
printf("socket created\n");
/* 初始化服务器端（对方）的地址和端口信息 */
bzero(&dest, sizeof(dest));
/* dest.sin_family = AF_INET; */ // IPv4
dest.sin6_family = AF_INET6; // IPv6
/* dest.sin_port = htons(atoi(argv[2])); */ // IPv4
dest.sin6_port = htons(atoi(argv[2])); // IPv6
/* if (inet_aton(argv[1], (struct in_addr *) &dest.sin_addr.s_addr) == 0) { */ // IPv4
if ( inet_pton(AF_INET6, argv[1], &dest.sin6_addr) < 0 ) { // IPv6
perror(argv[1]);
exit(errno);
}
printf("address created\n");
/* 连接服务器 */
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &dest, sizeof(dest)) != 0) {
perror("Connect ");
exit(errno);
}
printf("server connected\n");
/* 接收对方发过来的消息，最多接收 MAXBUF 个字节 */
bzero(buffer, MAXBUF + 1);
/* 接收服务器来的消息 */
len = recv(sockfd, buffer, MAXBUF, 0);
if (len > 0)
printf("接收消息成功:'%s'，共%d个字节的数据\n",
buffer, len);
else
printf
("消息接收失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'\n",
errno, strerror(errno));
bzero(buffer, MAXBUF + 1);
strcpy(buffer, "这是客户端发给服务器端的消息\n");
/* 发消息给服务器 */
len = send(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0);
if (len < 0)
printf
("消息'%s'发送失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'\n",
buffer, errno, strerror(errno));
else
printf("消息'%s'发送成功，共发送了%d个字节！\n",
buffer, len);
/* 关闭连接 */
close(sockfd);
return 0;
}
复制代码
编译程序用下列命令：
gcc -Wall ipv6-server.c -o ipv6server
gcc -Wall ipv6-client.c -o ipv6client
你自己的主机有IPv6地址吗？很多人会问，输入ifconfig命令看一下吧：
eth0 链路封装:以太网 硬件地址 00:14:2A:6D:5B:A5
inet 地址:192.168.0.167 广播:192.168.0.255 掩码:255.255.255.0
inet6 地址: fe80::214:2aff:fe6d:5ba5/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 跃点数:1
接收数据包:30507 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
发送数据包:26797 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
碰撞:0 发送队列长度:1000
接收字节:31461154 (30.0 MiB) 发送字节:4472810 (4.2 MiB)
中断:185 基本地址:0xe400
lo 链路封装:本地环回
inet 地址:127.0.0.1 掩码:255.0.0.0
inet6 地址: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 跃点数:1
接收数据包:13 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
发送数据包:13 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
碰撞:0 发送队列长度:0
接收字节:1178 (1.1 KiB) 发送字节:1178 (1.1 KiB)
看到“inet6 地址:”这两行了吗？后面就是你的IPv6地址
关于IPv6地址类型，可以参考一下 惠普主页上的技术文档资料“IPv6地址类型”
启动服务：
./ipv6server 7838 1
或者加上IP地址启动服务：
./ipv6server 7838 1 fe80::214:2aff:fe6d:5ba5/64
启动客户端测试一下：
./ipv6client ::1/128 7838
或
./ipv6client fe80::214:2aff:fe6d:5ba5/6 7838
对于我们来说就是IP地址变化了，所以程序里在用到IP地址的地方做相应的改变就可以了。
记住：主要是改变程序里设置IP地址和端口等部分的代码。
服务器端源代码如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MAXBUF 1024
/************关于本文档********************************************
*filename: ipv6-server.c
*purpose: 演示最基本的IPv6网络编程步骤，开启服务接收客户端连接并和客户端通信，互相收发消息
*wrote by: zhoulifa(zhoulifa@163.com) 周立发(http://zhoulifa.bokee.com)
Linux爱好者 Linux知识传播者 SOHO族 开发者 最擅长C语言
*date time:2007-01-29 13:06
*Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档，当然包括你的商业用途
* 但请遵循GPL
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*Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量，为科学技术发展出力
* 科技站在巨人的肩膀上进步更快！感谢有开源前辈的贡献！
*********************************************************************/
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd, new_fd;
socklen_t len;
/* struct sockaddr_in my_addr, their_addr; */ // IPv4
struct sockaddr_in6 my_addr, their_addr; // IPv6
unsigned int myport, lisnum;
char buf[MAXBUF + 1];
if (argv[1])
myport = atoi(argv[1]);
else
myport = 7838;
if (argv[2])
lisnum = atoi(argv[2]);
else
lisnum = 2;
/* if ((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { */ // IPv4
if ((sockfd = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { // IPv6
perror("socket");
exit(1);
} else
printf("socket created\n");
bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
/* my_addr.sin_family = PF_INET; */ // IPv4
my_addr.sin6_family = PF_INET6; // IPv6
/* my_addr.sin_port = htons(myport); */ // IPv4
my_addr.sin6_port = htons(myport); // IPv6
if (argv[3])
/* my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[3]); */ // IPv4
inet_pton(AF_INET6, argv[3], &my_addr.sin6_addr); // IPv6
else
/* my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; */ // IPv4
my_addr.sin6_addr = in6addr_any; // IPv6
/* if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &my_addr, sizeof(struct sockaddr)) */ // IPv4
if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &my_addr, sizeof(struct sockaddr_in6)) // IPv6
== -1) {
perror("bind");
exit(1);
} else
printf("binded\n");
if (listen(sockfd, lisnum) == -1) {
perror("listen");
exit(1);
} else
printf("begin listen\n");
while (1) {
len = sizeof(struct sockaddr);
if ((new_fd =
accept(sockfd, (struct sockaddr *) &their_addr,
&len)) == -1) {
perror("accept");
exit(errno);
} else
printf("server: got connection from %s, port %d, socket %d\n",
/* inet_ntoa(their_addr.sin_addr), */ // IPv4
inet_ntop(AF_INET6, &their_addr.sin6_addr, buf, sizeof(buf)), // IPv6
/* ntohs(their_addr.sin_port), new_fd); */ // IPv4
their_addr.sin6_port, new_fd); // IPv6
/* 开始处理每个新连接上的数据收发 */
bzero(buf, MAXBUF + 1);
strcpy(buf,
"这是在连接建立成功后向客户端发送的第一个消息\n只能向new_fd这个用accept函数新建立的socket发消息，不能向sockfd这个监听socket发送消息，监听socket不能用来接收或发送消息\n");
/* 发消息给客户端 */
len = send(new_fd, buf, strlen(buf), 0);
if (len < 0) {
printf
("消息'%s'发送失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'\n",
buf, errno, strerror(errno));
} else
printf("消息'%s'发送成功，共发送了%d个字节！\n",
buf, len);
bzero(buf, MAXBUF + 1);
/* 接收客户端的消息 */
len = recv(new_fd, buf, MAXBUF, 0);
if (len > 0)
printf("接收消息成功:'%s'，共%d个字节的数据\n",
buf, len);
else
printf
("消息接收失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'\n",
errno, strerror(errno));
/* 处理每个新连接上的数据收发结束 */
}
close(sockfd);
return 0;
}
复制代码
每行程序后面的 “//IPv4” 表示这行代码是在IPv4网络里用的
而“//IPv6” 表示这行代码是在IPv6网络里用的，比较一下，会很容易看到差别的。
客户端源代码如下：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
#include <resolv.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#define MAXBUF 1024
/************关于本文档********************************************
*filename: ipv6-client.c
*purpose: 演示最基本的IPv6网络编程步骤，这是个客户端程序，与服务器互相收发消息
*wrote by: zhoulifa(zhoulifa@163.com) 周立发(http://zhoulifa.bokee.com)
Linux爱好者 Linux知识传播者 SOHO族 开发者 最擅长C语言
*date time:2007-01-29 12:56
*Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档，当然包括你的商业用途
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*Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量，为科学技术发展出力
* 科技站在巨人的肩膀上进步更快！感谢有开源前辈的贡献！
*********************************************************************/
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd, len;
/* struct sockaddr_in dest; */ // IPv4
struct sockaddr_in6 dest; // IPv6
char buffer[MAXBUF + 1];
if (argc != 3) {
printf
("参数格式错误！正确用法如下：\n\t\t%s IP地址 端口\n\t比如:\t%s 127.0.0.1 80\n此程序用来从某个 IP 地址的服务器某个端口接收最多 MAXBUF 个字节的消息",
argv[0], argv[0]);
exit(0);
}
/* 创建一个 socket 用于 tcp 通信 */
/* if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) { */ // IPv4
if ((sockfd = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0)) < 0) { // IPv6
perror("Socket");
exit(errno);
}
printf("socket created\n");
/* 初始化服务器端（对方）的地址和端口信息 */
bzero(&dest, sizeof(dest));
/* dest.sin_family = AF_INET; */ // IPv4
dest.sin6_family = AF_INET6; // IPv6
/* dest.sin_port = htons(atoi(argv[2])); */ // IPv4
dest.sin6_port = htons(atoi(argv[2])); // IPv6
/* if (inet_aton(argv[1], (struct in_addr *) &dest.sin_addr.s_addr) == 0) { */ // IPv4
if ( inet_pton(AF_INET6, argv[1], &dest.sin6_addr) < 0 ) { // IPv6
perror(argv[1]);
exit(errno);
}
printf("address created\n");
/* 连接服务器 */
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &dest, sizeof(dest)) != 0) {
perror("Connect ");
exit(errno);
}
printf("server connected\n");
/* 接收对方发过来的消息，最多接收 MAXBUF 个字节 */
bzero(buffer, MAXBUF + 1);
/* 接收服务器来的消息 */
len = recv(sockfd, buffer, MAXBUF, 0);
if (len > 0)
printf("接收消息成功:'%s'，共%d个字节的数据\n",
buffer, len);
else
printf
("消息接收失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'\n",
errno, strerror(errno));
bzero(buffer, MAXBUF + 1);
strcpy(buffer, "这是客户端发给服务器端的消息\n");
/* 发消息给服务器 */
len = send(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0);
if (len < 0)
printf
("消息'%s'发送失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'\n",
buffer, errno, strerror(errno));
else
printf("消息'%s'发送成功，共发送了%d个字节！\n",
buffer, len);
/* 关闭连接 */
close(sockfd);
return 0;
}
复制代码
编译程序用下列命令：
gcc -Wall ipv6-server.c -o ipv6server
gcc -Wall ipv6-client.c -o ipv6client
你自己的主机有IPv6地址吗？很多人会问，输入ifconfig命令看一下吧：
eth0 链路封装:以太网 硬件地址 00:14:2A:6D:5B:A5
inet 地址:192.168.0.167 广播:192.168.0.255 掩码:255.255.255.0
inet6 地址: fe80::214:2aff:fe6d:5ba5/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 跃点数:1
接收数据包:30507 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
发送数据包:26797 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
碰撞:0 发送队列长度:1000
接收字节:31461154 (30.0 MiB) 发送字节:4472810 (4.2 MiB)
中断:185 基本地址:0xe400
lo 链路封装:本地环回
inet 地址:127.0.0.1 掩码:255.0.0.0
inet6 地址: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 跃点数:1
接收数据包:13 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
发送数据包:13 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
碰撞:0 发送队列长度:0
接收字节:1178 (1.1 KiB) 发送字节:1178 (1.1 KiB)
看到“inet6 地址:”这两行了吗？后面就是你的IPv6地址
关于IPv6地址类型，可以参考一下 惠普主页上的技术文档资料“IPv6地址类型”
启动服务：
./ipv6server 7838 1
或者加上IP地址启动服务：
./ipv6server 7838 1 fe80::214:2aff:fe6d:5ba5/64
启动客户端测试一下：
./ipv6client ::1/128 7838
或
./ipv6client fe80::214:2aff:fe6d:5ba5/6 7838
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