iOS 套接字 IPv6 支持

Question

当我尝试连接到我的 ipv4 服务器时出现错误。目前，ios 应用程序用户需要输入其服务器的 IP 地址、端口和帐户信息。

ios 应用然后调用 SocketSender class 上的连接（包含在 header 搜索路径中），后者又调用 Socket.h 的连接函数，然后检查结果。

连接 - SocketSender.cpp

bool SocketSender::Connect (const char *host, int port, CApiError &err)
{

errno = 0;
struct hostent *hostinfo;

hostinfo = gethostbyname (host);

if (!hostinfo) {
#ifdef PLATFORM_WIN32
 m_nLastErrorNo = SOCKET_ERRNO();
 err.SetSystemError(m_nLastErrorNo);
#else
/* Linux stores the gethostbyname error in h_errno.  */
m_nLastErrorNo = EINVAL; // h_errno value is incompatible with the "normal" error codes
err.SetError(FIX_SN(h_errno, hstrerror(h_errno)), CATEGORY_SYSTEM | ERR_TYPE_ERROR);
#endif
return false;
}

socket_fd = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

 if (socket_fd == -1) {
  m_nLastErrorNo = SOCKET_ERRNO();
  err.SetSystemError(m_nLastErrorNo);
  return false;
 }

 struct sockaddr_in address;

 address.sin_family = AF_INET;
 address.sin_port = htons (port);
 address.sin_addr = *(struct in_addr *) *hostinfo->h_addr_list;

 int result;

 SetSocketOptions();

 result = connect (socket_fd, (struct sockaddr *) &address, sizeof (address));

 if (result == -1) {
 if (IS_IN_PROGRESS()) {
  fd_set f1,f2,f3;
  struct timeval tv;

  /* configure the sets  */
  FD_ZERO(&f1);
  FD_ZERO(&f2);
  FD_ZERO(&f3);
  FD_SET(socket_fd, &f2);
  FD_SET(socket_fd, &f3);

  /* we will have a timeout period */
  tv.tv_sec  = 5;
  tv.tv_usec = 0;

  int selrez = select(socket_fd + 1,&f1,&f2,&f3,&tv);

  if (selrez == -1) { // socket error
    m_nLastErrorNo = SOCKET_ERRNO();
    Disconnect(true);
    err.SetSystemError(m_nLastErrorNo);
    return false;
  }

  if (FD_ISSET(socket_fd, &f3)) { // failed to connect ..
    int sockerr = 0;
#ifdef PLATFORM_WIN32
    int sockerr_len = sizeof(sockerr);
#else
    socklen_t sockerr_len = sizeof(sockerr);
#endif
    getsockopt(socket_fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, (char *)&sockerr, &sockerr_len);
    if (sockerr != 0) {
      m_nLastErrorNo = sockerr;
    } else {
#ifdef PLATFORM_WIN32
      m_nLastErrorNo = ERROR_TIMEOUT;  // windows actually does not specify the error .. is this ok?
#else
      m_nLastErrorNo = ETIMEDOUT;
#endif
    }
    Disconnect(true);
    err.SetSystemError(m_nLastErrorNo);
    return false;
  }

  if (!FD_ISSET(socket_fd, &f2)) { // cannot read, so some (unknown) error occured (probably time-out)
    int sockerr = 0;
#ifdef PLATFORM_WIN32
    int sockerr_len = sizeof(sockerr);
#else
    socklen_t sockerr_len = sizeof(sockerr);
#endif
    getsockopt(socket_fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, (char *)&sockerr, &sockerr_len);
    if (sockerr != 0) {
      m_nLastErrorNo = sockerr;
    } else {
#ifdef PLATFORM_WIN32
      m_nLastErrorNo = ERROR_TIMEOUT;  // windows actually does not specify the error .. is this ok?
#else
      m_nLastErrorNo = ETIMEDOUT;
#endif
    }
    Disconnect(true);
    err.SetSystemError(m_nLastErrorNo);
    return false;
  }
#ifndef PLATFORM_WIN32 // FIXME: is the same needed for windows ?

  // unix always marks socket as "success", however error code has to be double-checked
  int error = 0;
  socklen_t len = sizeof(error);
  if (getsockopt(socket_fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) < 0) {
    err.SetSystemError();
    return false;
  }
  if(error != 0) {
    m_nLastErrorNo = error;
    Disconnect(true);
    err.SetSystemError(m_nLastErrorNo);
    return false;
  }
#endif
} else {
  m_nLastErrorNo = SOCKET_ERRNO();
  Disconnect(true);
  err.SetSystemError(m_nLastErrorNo);
  return false;
}
}

m_nIP = ntohl(address.sin_addr.s_addr);

m_bServerSocket = false;
return true;
}

这是运行没有任何问题的原始版本。当我将上面的内容更改为使用 AF_INET6 和 in_addr6->sin6_addr 时，我不断收到错误消息并且应用程序无法连接。我尝试使用 getaddrinfo 但这仍然没有连接。

struct addrinfo hints, *res, *res0;
int error;
const char *cause = NULL;

memset(&hints, 0, sizeof(hints));
hints.ai_family = PF_UNSPEC;
hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
hints.ai_flags = AI_DEFAULT;
error = getaddrinfo(host, "PORT", &hints, &res0);
if (error) {
    errx(1, "%s", gai_strerror(error));
    /*NOTREACHED*/
}
socket_fd = -1;
printf("IP addresses for %s:\n\n", host);
int result;
void *addr;
char *ipver;
for (res = res0; res!=NULL; res = res->ai_next) {
    socket_fd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype,
               res->ai_protocol);
    if (socket_fd < 0) {
        cause = "socket";
        continue;
    }

    if ((result = connect(socket_fd, res->ai_addr, res->ai_addrlen)) < 0) {
        cause = "connect";
        close(socket_fd);
        socket_fd = -1;
        continue;
    }
    // get the pointer to the address itself,
    // different fields in IPv4 and IPv6:
    if (res->ai_family == AF_INET) { // IPv4
        struct sockaddr_in *ipv4 = (struct sockaddr_in *)res->ai_addr;
        addr = &(ipv4->sin_addr);
        ipver = "IPv4";
    } else { // IPv6
        struct sockaddr_in6 *ipv6 = (struct sockaddr_in6 *)res->ai_addr;
        addr = &(ipv6->sin6_addr);
        ipver = "IPv6";
    }
    SetSocketOptions();
    break;  /* okay we got one */
}

我需要让它向后兼容 ipv6 和 ipv4。任何帮助将不胜感激，因为我在过去一周一直在测试这个。另外，如果有人知道如何调试 XCode 上的 SocketSender.cpp，那将很有帮助。

Answer 1

因此，在测试了不同的方法并熟悉网络 (POSIX) 两周后，我终于让这个工作主要归功于 @user102008 的建议。

这与 Client-Server 应用程序相关。我的应用程序是一个连接到远程位置的 IPv4 server/system 的客户端应用程序。我们还没有为我们的产品支持 IPv6，包括客户端（iOS、android、windows、unix）和服务器（windows & unix），但将来会支持发布。这种支持的原因完全是因为 Apple 改变了他们的 apple 审核流程环境。

方法、技巧和问题

Apple 提供了一种方法来测试 IPv6 与您的应用程序的兼容性。这是使用 NAT64/DNS64 从您的以太网共享您的连接。这对我来说失败了很多次。在研究并重置我的 SMC 之后，我遇到了 this article 并意识到我可能已经把配置搞得一团糟了。所以我重置了我的 SMC，重新启动并创建了互联网共享主机。在对 Internet 共享进行任何更改之前，请务必记住关闭 WiFi。
用户需要使用 IPv4 IP 地址连接到服务器。应用程序运行在 IPv4 网络上完美运行，但在 IPv6 网络上失败。这是由于应用程序未解析 IP 地址文字。我的应用程序使用的网络库是一个作为预处理宏包含的 cpp 库。最大的烦恼之一是尝试调试，因为您无法调试编译时代码。所以我所做的是将我的 cpp 文件及其 headers 移到项目中（幸运的是它只有 3 个文件）。

对于传递端口号很重要。 这与 #2 相关并解析 IPv4 文字。我在网络概览（清单 10-1）中使用了苹果的精确实现。每次我测试时，连接函数都是 returning -1，这意味着它没有连接。感谢@user102008 为我提供 this article，我意识到在尝试为端口传递字符串文字时，苹果对 getaddrinfo 的实现被破坏了。是的，他们要求一个常量字符，即使在尝试 c_str() 时它仍然 return 端口号为 0。出于这个原因，我注意到答案并解决了无数网络问题的苹果开发人员提供了变通。这解决了我的端口问题连续 returning 0，下面也发布了代码。我所做的只是将其添加到我的网络 class (SocketSender.cpp) 中，而不是在 Connect 中调用 getaddrinfo，我调用了 get getaddrinfo_compat。这使我能够在 IPv4 和 IPv6 网络中完美连接。

static int getaddrinfo_compat(  
const char * hostname,  
const char * servname,  
const struct addrinfo * hints,  
struct addrinfo ** res  
) {  
   int    err;  
   int    numericPort;  

    // If we're given a service name and it's a numeric string, set `numericPort` to that,  
   // otherwise it ends up as 0.  

   numericPort = servname != NULL ? atoi(servname) : 0;  

   // Call `getaddrinfo` with our input parameters.  

   err = getaddrinfo(hostname, servname, hints, res);  

  // Post-process the results of `getaddrinfo` to work around   <rdar://problem/26365575>.  

if ( (err == 0) && (numericPort != 0) ) {  
for (const struct addrinfo * addr = *res; addr != NULL; addr = addr->ai_next) {  
    in_port_t *    portPtr;  

    switch (addr->ai_family) {  
        case AF_INET: {  
            portPtr = &((struct sockaddr_in *) addr->ai_addr)->sin_port;  
        } break;  
        case AF_INET6: {  
            portPtr = &((struct sockaddr_in6 *) addr->ai_addr)->sin6_port;  
        } break;  
        default: {  
            portPtr = NULL;  
        } break;  
    }  
    if ( (portPtr != NULL) && (*portPtr == 0) ) {  
        *portPtr = htons(numericPort);  
    }  
}  
}  
return err;  
}

我其实把IP(address.sin_addr.s_addr)保存在一个long数据类型是私有变量，m_nIP。问题是我不需要 IPv6，因为我们的整个产品组都使用 IPv4。使用下面的代码解决了这个问题。
```
const uint8_t *bytes = ((const struct sockaddr_in6 *)addrPtr)->sin6_addr.s6_addr;
bytes += 12;
struct in_addr addr = { *(const in_addr_t *)bytes };
m_nIP = ntohl(addr.s_addr);
```
相关指南 Beej's Guide to Network Programming, UserLevel IPv6 Intro, Porting Applications to IPv6

iOS 套接字 IPv6 支持

iOS sockets IPv6 Support

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