适配IPv6一:官方文档

2016-08-02 本文已影响2053人小霍同学

原文地址：http://www.skyfox.org/ios-app-support-ipv6-dns64-nat64.html

官方地址：https://developer.apple.com/library/ios/documentation/NetworkingInternetWeb/Conceptual/NetworkingOverview/UnderstandingandPreparingfortheIPv6Transition/UnderstandingandPreparingfortheIPv6Transition.html#//apple_ref/doc/uid/TP40010220-CH213-SW1

IPV4地址枯竭迫在眉睫,越来越多的企业和移动电话运营商都在部署IPv6 DNS64和NAT64网络。一个DNS64 / NAT64 IPv6-only 网络是继续提供转化访问IPv4的内容。根据您的应用程序的性质，过渡有不同的含义:

如果您正在编写一个客户端应用程序使用高级网络api,如NSURLSession和CFNetwork框架,并且使用域名链接,你不需要改变任何东西为您的应用程序使用IPv6地址。如果你的链接未使用域名,你现在应该使用它了。查看Avoid Resolving DNS Names Before Connecting to a Host学习怎么做,有关. CFNetwork的更多信息, 查看CFNetwork Framework Reference.

如果你在写一个服务器端应用程序或其他低级的网络应用程序,你需要确保你的套接字代码与IPv4和IPv6地址正常工作。Refer toRFC4038: Application Aspects of IPv6 Transition.

一.是什么驱使我们采用 IPv6

主要的网络服务提供者,包括美国主要移动运营商正在积极推广和部署IPv6。这是由于各种各样的因素。

IPv4 地址耗尽

几十年来,世界已经知道IPv4地址最终将枯竭。无类域间路由等技术(CIDR)和网络地址转换(NAT)帮助拖延不可避免的。然而,1月31日,2011年,顶级的互联网地址分配机构(IANA)IPv4地址正式精疲力竭。美国互联网号码注册机构(ARIN)预计将在2015年夏天用完IPv4地址----这有一个一个倒计时。

IPv6比IPv4更加高效

除了解决IPv4的耗尽问题,IPv6比IPv4更高效。例如,IPv6:

避免了网络地址转换的需要（NAT）

通过使用简化的头提供了更快的路由通过网络

防止网络碎片

避免广播邻居地址解析

4G 部署

第四代移动通信技术（4G）是基于分组仅进行切换。由于IPv4地址的供应量有限，对IPv6的支持是必需的，为了4G部署的可扩展性。

多媒体服务的兼容性

IP多媒体核心网络子系统(IMS)允许一些服务,如多媒体短信消息和语音/ LTE(VoLTE) 通过 IP传送。一些服务提供商使用的IMS兼容IPv6 only。

成本

继续支持遗留的IPv4网络,服务提供者引发了额外的操作和管理成本,而行业正在继续迁移到IPv6。

DNS64 / NAT64过渡工作流

为了帮助延缓IPv4地址的枯竭，NAT在很多IPv4网络中实现。虽然这种解决方案暂时的有效，它证明了昂贵和脆弱。如今，随着越来越多的客户使用IPv6，供应商必须现在同时支持IPv4和IPv6。这是一个高昂代价。

一个蜂窝网络,提供单独的IPv4和IPv6连接

理想情况下,提供者想放弃支持IPv4网络。然而,这样做防止了客户访问IPv4服务器,它代表的是互联网的重要部分。为了解决这个问题,大多数网络提供商实现DNS64 / NAT64过渡工作流。通过过渡转换,能使 IPv6-only 网络继续提供访问IPv4内容。

蜂窝网络部署IPv6网络DNS64和NAT64

在这种类型的工作流中,客户端发送DNS查询一个DNS64服务器,从DNS服务器请求IPv6地址。当发现IPv6地址,它立即传回客户机。然而,当一个IPv6地址找不到的时候,DNS64服务器请求一个IPv4地址代替。然后DNS64服务器通过IPv4地址的前缀生成一个IPv6地址,并将传回客户端。在这方面,客户总是收到一个IPv6-ready地址。见图3。

图3 DNS64 IPv4与IPv6翻译过程

当客户端发送一个请求到服务器,任何IPv6合成地址发送的数据包通过NAT64网关自动路由的网络。网关执行IPv6-to-IPv4地址和协议转换的请求。它还执行IPv4-to-IPv6来自服务器的响应的转换。参见图4。

图4 DNS64 / NAT64过渡解决方案的工作流程

IPv6和Appstore的审核要求

一个应用程序提交上架到Appstore 兼容IPv6 DNS64 / NAT64网络将是必需的,至关重要的是,应用程序应该保证兼容性。好消息是,大多数应用程序已经兼容IPv6。对于这些应用,定期回归测试你的应用也是必要的。应用程序不兼容ipv6 DNS64 / NAT64网络上操作时可能会遇到问题。幸运的是,解决这些问题通常是相当简单的,在本章中讨论。

6月1日以后所有iOS应用必须支持IPv6-only网络

支持IPv6的常见障碍

有些情况下会阻碍一个应用程序支持IPv6。接下来的小节描述如何解决这些问题。

嵌入在协议的IP地址。许多通信协议,如会话初始化协议(SIP),文件传输协议(FTP)的WebSockets,和点对点协议(P2PP),包括IP地址文字协议消息。例如,FTP命令参数数据端口DATA PORT和被动PASSIVE的交换信息,包括IP地址文字。同样,IP地址文字可能出现在SIP header字段的值,例如,To,From,Contact,Record-Route, andVia。看Use High-Level Networking Frameworks和Don’t Use IP Address Literals.

嵌入到配置文件的IP地址。配置文件经常包含IP地址。Don’t Use IP Address Literals.。

网络连通性预检。许多应用程序试图通过使用IP地址和相应API,主动检查网络连接或一个活跃的WI-FI连接,。查看Connect Without Preflight.

使用低级网络API。一些应用程序直接与套接字和其他原始网络api进行交互,如gethostbyname,gethostbyname2, 与inet_aton。这些API很容易滥用或者他们只支持IPv4,例如:解析主机名AF_INET地址族, 而不是AF_UNSPEC地址族。查看Use High-Level Networking Frameworks.

使用小地址族的储存容器。一些应用程序和网络库使用地址存储容器uint32_t,in_addr, 与sockaddr_in32位或者更小。查看Use Appropriately Sized Storage Containers.

确保IPv6的DNS64/NAT64兼容性

坚持以下原则，以确保您的应用程序的IPv6 DNS64/ NAT64的兼容性。

使用高级网络框架

需要联网的应用程序可以在高级别联网框架或低级别的POSIX socket API来构建。在大多数情况下，高级别框架是足够的。他们有能力，易于使用，并且不容易比低级别的API遇到常见的陷阱。

网络框架和API层

WebKit。这个框架提供了一组类，用于显示在窗口的网页内容，并实现了浏览器的功能，如以下链接，管理后台转发列表和管理的页面的历史记录最近访问过的。 WebKit的简化加载网页，也就是说，异步请求从HTTP服务器的网页内容，其中反应可能逐步到来，以随机顺序，或部分由于网络错误的复杂过程。欲了解更多信息，请参阅WebKit Framework Reference.。

Cocoa URL loading system。这个系统是在没有提供明确的IP地址发送和接收网络上的数据的最简单的方法。数据的发送和使用几类之一，如NSURLSession，NSURLRequest和NSURLConnection，与NSURL对象一起工作。 NSURL对象可以让你的应用程序处理URL和它们引用的资源。方法和传递一个URL说明：通过调用initWithString创建NSURL对象。调用checkResourceIsReachableAndReturnError：在NSURL类的方法来检查主机是否可达。欲了解更多信息，请参阅URL Session Programming Guide.

CFNetwork。这个核心服务框架提供抽象的网络协议，这使得它易于进行各种网络任务，如与BSD sockets工作，解析DNS主机，并与HTTP / HTTPS工作。要定位没有明确的IP地址的主机，调用CFHostCreateWithName方法。要打开对TCP sockets的主机，调用CFStreamCreatePairWithSocketToCFHost方法。欲了解更多信息，请参见CFNetwork ConceptsinCFNetwork Programming Guide.

如果您确实需要低级别的Socket API的应用，遵循RFC4038指南RFC4038: Application Aspects of IPv6 Transition.

不要使用IP地址

确保你不是通过IPv4地址点符号的文字API ,如getaddrinfo和SCNetworkReachabilityCreateWithName等。相反,使用高级网络框架和address-agnostic版本的api,比如getaddrinfogetnameinfo,通过主机名或完全限定域名(fqdn)。查阅getaddrinfo(3) Mac OS X Developer Tools Manual Page和getnameinfo(3) Mac OS X Developer Tools Manual Page.

注意:在iOS9和OS X10.11及更高版本，NSURLSession和CFNetwork会在本地自动合成IPv6 从IPv4文本在本地DNS64/ NAT64网络设备上。不过，你还是应该努力摆脱使用IP地址的代码。

连接而无需预检

可达性的API（见SCNetworkReachability Reference）明确连接问题后，用于诊断目的。许多应用程序不正确地使用这些API主动检查通过调用SCNetworkReachabilityCreateWithAddress方法，并传递给它的0.0.0.0IPv4地址，这表明网络上有一个路由器。然而，路由器的存在并不能保证一个因特网连接是否存在。一般情况下，避免预检网络可达性。只尝试做一个连接，并从容地处理失败。如果你必须检查网络的可用性，避免调用SCNetwoSCNetworkReachabilityCreateWithAddress方法。调用SCNetworkReachabilityCreateWithName方法，并传递给它一个主机名代替。

有些应用程序还通过SCNetworkReachabilityCreateWithAddress方法一个IPv4169.254.0.0，自分配的链路本地地址的，以检查活跃的Wi-Fi连接。要检查Wi-Fi或蜂窝连接，查找网络可达性标志使用kSCNetworkReachabilityFlagsIsWWAN代替。

使用适当大小的存储容器

使用地址存储容器,如sockaddr_storage,存储IPv6足够大。

检查源代码IPv6 DNS64 / NAT64不兼容

检查并消除IPv4-specific api,如:

inet_addr()

inet_aton()

inet_lnaof()

inet_makeaddr()

inet_netof()

inet_network()

inet_ntoa()

inet_ntoa_r()

bindresvport()

getipv4sourcefilter()

setipv4sourcefilter()

如果您的代码有以下IPv4类型,确保使用IPv6的等价方法去处理。

IPv4IPv6

AF_INETAF_INET6

PF_INETPF_INET6

struct in_addrstruct in_addr6

struct sockaddr_instruct sockaddr_in6

kDNSServiceProtocol_IPv4kDNSServiceProtocol_IPv

使用系统API来合成IPv6地址

使用getaddrinfo解决一个IPv4地址

#include

uint8_tipv4[4]={192,0,2,1};

structaddrinfohints,*res,*res0;

interror,s;

constchar*cause=NULL;

charipv4_str_buf[INET_ADDRSTRLEN]={0};

constchar*ipv4_str=inet_ntop(AF_INET,&ipv4,ipv4_str_buf,sizeof(ipv4_str_buf));

memset(&hints,0,sizeof(hints));

hints.ai_family=PF_UNSPEC;

hints.ai_socktype=SOCK_STREAM;

hints.ai_flags=AI_DEFAULT;

error=getaddrinfo(ipv4_str,"http",&hints,&res0);

if(error){

errx(1,"%s",gai_strerror(error));

/*NOTREACHED*/

}

s=-1;

for(res=res0;res;res=res->ai_next){

s=socket(res->ai_family,res->ai_socktype,

res->ai_protocol);

if(s<0){

cause="socket";

continue;

}

if(connect(s,res->ai_addr,res->ai_addrlen)<0){

cause="connect";

close(s);

s=-1;

continue;

}

break;/* okay we got one */

}

if(s<0){

err(1,"%s",cause);

/*NOTREACHED*/

}

freeaddrinfo(res0);

注意:合成IPv6地址的只能添加在iOS 9.2和OS X 10.11.2中的getaddrinfo方法然而,它不兼容老系统版本。查阅:getaddrinfo(3) Mac OS X Developer Tools Manual Page

定期测试IPv6 DNS64 / NAT64兼容性

最简单的方法来测试你的应用是否兼容IPv6 DNS64 / NAT64

在mac上建立一个本地IPv6 DNS64 / NAT64网络。你可以从你的其他设备连接到这个网络用于测试目的。参见图

重要提示：IPv6的DNS64/NAT64网络设置选项在OS X10.11及更高版本可用。此外，基于Mac的IPv6 DNS64/NAT64网络是与已经执行了RFC6106支持客户端设备兼容：对于DNS配置IPv6路由器广告选项。如果您的测试设备不是iOS或OS X设备，请确保它支持RFC。需要注意的是，不同于服务提供商部署DNS64/ NAT64工作流程，一台Mac，基于IPv6 DNS64/ NAT64总是产生合成的IPv6地址。因此，它不能提供本地网络的外部访问