由于在应用中使用了网络诊断的组件，大量使用了底层的 socket API，所以对于IPV6支持，这块是个重头戏。如果你的应用中使用了长连接，其必然会使用底层socket API，这一块也是需要支持IPV6的。 对于Socket如何同时支持IPV4和IPV6，可以参考谷歌的开源库CocoaAsyncSocket.
下面我针对我们的开源 网络诊断组件, 说一下是如何同时支持IPV4和IPV6的。
开源地址：https://github.com/Lede-Inc/LDNetDiagnoService_IOS.git
这个网络诊断组件的主要功能如下：
本地网络环境的监测（本机IP＋本地网关＋本地DNS＋域名解析）；
通过TCP Connect监测到域名的连通性；
通过Ping 监测到目标主机的连通耗时；
通过traceRoute监测设备到目标主机中间每一个路由器节点的ICMP耗时；
4.1 IP地址从二进制到符号的转化
之前我们都是通过inet_ntoa()进行二进制到符号，这个API只能转化IPV4地址。而inet_ntop()能够兼容转化IPV4和IPV6地址。 写了一个公用的in6_addr的转化方法如下：
//for IPV6
+(NSString *)formatIPV6Address:(struct in6_addr)ipv6Addr{
NSString *address = nil;
char dstStr[INET6_ADDRSTRLEN];
char srcStr[INET6_ADDRSTRLEN];
memcpy(srcStr, &ipv6Addr, sizeof(struct in6_addr));
if(inet_ntop(AF_INET6, srcStr, dstStr, INET6_ADDRSTRLEN) != NULL){
address = [NSString stringWithUTF8String:dstStr];
}
return address;
}
//for IPV4
+(NSString *)formatIPV4Address:(struct in_addr)ipv4Addr{
NSString *address = nil;
char dstStr[INET_ADDRSTRLEN];
char srcStr[INET_ADDRSTRLEN];
memcpy(srcStr, &ipv4Addr, sizeof(struct in_addr));
if(inet_ntop(AF_INET, srcStr, dstStr, INET_ADDRSTRLEN) != NULL){
address = [NSString stringWithUTF8String:dstStr];
}
return address;
}
4.2 本机IP获取支持IPV6
相当于我们在终端中输入ifconfig命令获取字符串，然后对ifconfig结果字符串进行解析，获取其中en0（Wifi）、pdp_ip0（移动网络）的ip地址。
注意：
（1）在模拟器和真机上都会出现以FE80开头的IPV6单播地址影响我们判断，所以在这里进行特殊的处理（当第一次遇到不是单播地址的IP地址即为本机IP地址）。
（2）在IPV6环境下，真机测试的时候，第一个出现的是一个IPV4地址，所以在IPV4条件下第一次遇到单播地址不退出。
+ (NSString *)deviceIPAdress
{
while (temp_addr != NULL) {
NSLog(@"ifa_name===%@",[NSString stringWithUTF8String:temp_addr->ifa_name]);
// Check if interface is en0 which is the wifi connection on the iPhone
if ([[NSString stringWithUTF8String:temp_addr->ifa_name] isEqualToString:@"en0"] || [[NSString stringWithUTF8String:temp_addr->ifa_name] isEqualToString:@"pdp_ip0"])
{
//如果是IPV4地址，直接转化
if (temp_addr->ifa_addr->sa_family == AF_INET){
// Get NSString from C String
address = [self formatIPV4Address:((struct sockaddr_in *)temp_addr->ifa_addr)->sin_addr];
}
//如果是IPV6地址
else if (temp_addr->ifa_addr->sa_family == AF_INET6){
address = [self formatIPV6Address:((struct sockaddr_in6 *)temp_addr->ifa_addr)->sin6_addr];
if (address && ![address isEqualToString:@""] && ![address.uppercaseString hasPrefix:@"FE80"]) break;
}
}
temp_addr = temp_addr->ifa_next;
}
}
}
4.3 设备网关地址获取获取支持IPV6
其实是在IPV4获取网关地址的源码的基础上进行了修改，初开把AF_INET－>AF_INET6, sockaddr -> sockaddr_in6之外，还需要注意如下修改，就是拷贝的地址字节数。去掉了ROUNDUP的处理。 （解析出来的地址老是少了4个字节，结果是偏移量搞错了，纠结了半天），具体参考源码库。
/* net.route.0.inet.flags.gateway */
int mib[] = {CTL_NET, PF_ROUTE, 0, AF_INET6, NET_RT_FLAGS, RTF_GATEWAY};
if (sysctl(mib, sizeof(mib) / sizeof(int), buf, &l, 0, 0) < 0) {
address = @"192.168.0.1";
}
....
//for IPV4
for (i = 0; i < RTAX_MAX; i++) {
if (rt->rtm_addrs & (1 << i)) {
sa_tab[i] = sa;
sa = (struct sockaddr *)((char *)sa + ROUNDUP(sa->sa_len));
} else {
sa_tab[i] = NULL;
}
}
//for IPV6
for (i = 0; i < RTAX_MAX; i++) {
if (rt->rtm_addrs & (1 << i)) {
sa_tab[i] = sa;
sa = (struct sockaddr_in6 *)((char *)sa + sa->sin6_len);
} else {
sa_tab[i] = NULL;
}
}
4.4 设备DNS地址获取支持IPV6
IPV4时只需要通过res_ninit进行初始化就可以获取，但是在IPV6环境下需要通过res_getservers()接口才能获取。
+(NSArray *)outPutDNSServers{
res_state res = malloc(sizeof(struct __res_state));
int result = res_ninit(res);
NSMutableArray *servers = [[NSMutableArray alloc] init];
if (result == 0) {
union res_9_sockaddr_union *addr_union = malloc(res->nscount * sizeof(union res_9_sockaddr_union));
res_getservers(res, addr_union, res->nscount);
for (int i = 0; i < res->nscount; i++) {
if (addr_union[i].sin.sin_family == AF_INET) {
char ip[INET_ADDRSTRLEN];
inet_ntop(AF_INET, &(addr_union[i].sin.sin_addr), ip, INET_ADDRSTRLEN);
NSString *dnsIP = [NSString stringWithUTF8String:ip];
[servers addObject:dnsIP];
NSLog(@"IPv4 DNS IP: %@", dnsIP);
} else if (addr_union[i].sin6.sin6_family == AF_INET6) {
char ip[INET6_ADDRSTRLEN];
inet_ntop(AF_INET6, &(addr_union[i].sin6.sin6_addr), ip, INET6_ADDRSTRLEN);
NSString *dnsIP = [NSString stringWithUTF8String:ip];
[servers addObject:dnsIP];
NSLog(@"IPv6 DNS IP: %@", dnsIP);
} else {
NSLog(@"Undefined family.");
}
}
}
res_nclose(res);
free(res);
return [NSArray arrayWithArray:servers];
}
4.4 域名DNS地址获取支持IPV6
在IPV4网络下我们通过gethostname获取，而在IPV6环境下，通过新的gethostbyname2函数获取。
//ipv4
phot = gethostbyname(hostN);
//ipv6
phot = gethostbyname2(hostN, AF_INET6);
4.5 ping方案支持IPV6
Apple的官方提供了最新的支持IPV6的ping方案，参考地址如下：
https://developer.apple.com/library/mac/samplecode/SimplePing/Introduction/Intro.html
只是需要注意的是：
（1）返回的packet去掉了IPHeader部分，IPV6的header部分也不返回TTL（Time to Live）字段；
（2）IPV6的ICMP报文不进行checkSum的处理；
4.6 traceRoute方案支持IPV6
其实是通过创建socket套接字模拟ICMP报文的发送，以计算耗时；
两个关键的地方需要注意：
（1）IPV6中去掉IP_TTL字段，改用跳数IPV6_UNICAST_HOPS来表示；
（2）sendto方法可以兼容支持IPV4和IPV6，但是需要最后一个参数，制定目标IP地址的大小；因为前一个参数只是指明了IP地址的开始地址。千万不要用统一的sizeof(struct sockaddr), 因为sockaddr_in 和 sockaddr都是16个字节，两者可以通用，但是sockaddr_in6的数据结构是28个字节，如果不显式指定，sendto方法就会一直返回－1，erroNo报22 Invalid argument的错误。
关键代码如下：（完整代码参考开源组件）
//构造通用的IP地址结构stuck sockaddr
NSString *ipAddr0 = [serverDNSs objectAtIndex:0];
//设置server主机的套接口地址
NSData *addrData = nil;
BOOL isIPV6 = NO;
if ([ipAddr0 rangeOfString:@":"].location == NSNotFound) {
isIPV6 = NO;
struct sockaddr_in nativeAddr4;
memset(&nativeAddr4, 0, sizeof(nativeAddr4));
nativeAddr4.sin_len = sizeof(nativeAddr4);
nativeAddr4.sin_family = AF_INET;
nativeAddr4.sin_port = htons(udpPort);
inet_pton(AF_INET, ipAddr0.UTF8String, &nativeAddr4.sin_addr.s_addr);
addrData = [NSData dataWithBytes:&nativeAddr4 length:sizeof(nativeAddr4)];
} else {
isIPV6 = YES;
struct sockaddr_in6 nativeAddr6;
memset(&nativeAddr6, 0, sizeof(nativeAddr6));
nativeAddr6.sin6_len = sizeof(nativeAddr6);
nativeAddr6.sin6_family = AF_INET6;
nativeAddr6.sin6_port = htons(udpPort);
inet_pton(AF_INET6, ipAddr0.UTF8String, &nativeAddr6.sin6_addr);
addrData = [NSData dataWithBytes:&nativeAddr6 length:sizeof(nativeAddr6)];
}
struct sockaddr *destination;
destination = (struct sockaddr *)[addrData bytes];
//创建socket
if ((recv_sock = socket(destination->sa_family, SOCK_DGRAM, isIPV6?IPPROTO_ICMPV6:IPPROTO_ICMP)) < 0)
if ((send_sock = socket(destination->sa_family, SOCK_DGRAM, 0)) < 0)
//设置sender 套接字的ttl
if ((isIPV6?
setsockopt(send_sock,IPPROTO_IPV6, IPV6_UNICAST_HOPS, &ttl, sizeof(ttl)):
setsockopt(send_sock, IPPROTO_IP, IP_TTL, &ttl, sizeof(ttl))) < 0)
//发送成功返回值等于发送消息的长度
ssize_t sentLen = sendto(send_sock, cmsg, sizeof(cmsg), 0,
(struct sockaddr *)destination,
isIPV6?sizeof(struct sockaddr_in6):sizeof(struct sockaddr_in));
