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在Windows上的所有环回接口上创建双栈套接字

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我试图在Windows 7上创建一个dual-stack socket,用于侦听127.0.0.1和:: 1接口 . 我不想听所有接口(0.0.0.0),只听环回 .

对于双栈套接字,我发现我需要禁用IPV6_V6ONLY选项 . 我创建了一个样本应用程序就是这样(见下文) . 当应用程序运行时, netstat -an 给我以下输出:

TCP    0.0.0.0:27015          0.0.0.0:0              LISTENING
TCP    [::1]:27015            [::]:0                 LISTENING

在:: 1上连接putty时,一切正常 . 但是,当我尝试连接到127.0.0.1时,我得到“连接被拒绝” .

在禁用V6ONLY选项的情况下在“::”IPv6地址上创建套接字时,我可以按预期连接IPv4和IPv6 .

那么,如何创建一个侦听IPv4和IPv6环回接口的套接字?

我用于测试的示例应用程序,改编自here

#include "stdafx.h"

#undef UNICODE

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

#include <windows.h>
#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

// Need to link with Ws2_32.lib
#pragma comment (lib, "Ws2_32.lib")
// #pragma comment (lib, "Mswsock.lib")

#define DEFAULT_BUFLEN 512
#define DEFAULT_PORT "27015"

int __cdecl main(void) 
{
    WSADATA wsaData;
    int iResult;

    SOCKET ListenSocket = INVALID_SOCKET;
    SOCKET ClientSocket = INVALID_SOCKET;

    struct addrinfo *result = NULL;
    struct addrinfo hints;

    int iSendResult;
    char recvbuf[DEFAULT_BUFLEN];
    int recvbuflen = DEFAULT_BUFLEN;

    // Initialize Winsock
    iResult = WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData);
    if (iResult != 0) {
        printf("WSAStartup failed with error: %d\n", iResult);
        return 1;
    }

    ZeroMemory(&hints, sizeof(hints));
    hints.ai_family = AF_UNSPEC;
    hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
    hints.ai_protocol = IPPROTO_TCP;
    //hints.ai_flags = AI_PASSIVE;

    // Resolve the server address and port
    iResult = getaddrinfo("localhost", DEFAULT_PORT, &hints, &result);
    if ( iResult != 0 ) {
        printf("getaddrinfo failed with error: %d\n", iResult);
        WSACleanup();
        return 1;
    }

    // Create a SOCKET for connecting to server
    ListenSocket = socket(result->ai_family, result->ai_socktype, result->ai_protocol);
    if (ListenSocket == INVALID_SOCKET) {
        printf("socket failed with error: %ld\n", WSAGetLastError());
        freeaddrinfo(result);
        WSACleanup();
        return 1;
    }

    // Disable V6ONLY, so we get IPv4 
    int disable = 0;
    iResult = setsockopt(ListenSocket, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY, (char*)&disable, sizeof(disable));
    if (iResult == SOCKET_ERROR) {
        printf("setsockopt failed with error: %ld\n", WSAGetLastError());
        freeaddrinfo(result);
        WSACleanup();
        return 1;
    }

    // Setup the TCP listening socket
    iResult = bind( ListenSocket, result->ai_addr, (int)result->ai_addrlen);
    if (iResult == SOCKET_ERROR) {
        printf("bind failed with error: %d\n", WSAGetLastError());
        freeaddrinfo(result);
        closesocket(ListenSocket);
        WSACleanup();
        return 1;
    }

    freeaddrinfo(result);

    iResult = listen(ListenSocket, SOMAXCONN);
    if (iResult == SOCKET_ERROR) {
        printf("listen failed with error: %d\n", WSAGetLastError());
        closesocket(ListenSocket);
        WSACleanup();
        return 1;
    }

    // Accept a client socket
    ClientSocket = accept(ListenSocket, NULL, NULL);
    if (ClientSocket == INVALID_SOCKET) {
        printf("accept failed with error: %d\n", WSAGetLastError());
        closesocket(ListenSocket);
        WSACleanup();
        return 1;
    }

    // No longer need server socket
    closesocket(ListenSocket);

    // Receive until the peer shuts down the connection
    do {

        iResult = recv(ClientSocket, recvbuf, recvbuflen, 0);
        if (iResult > 0) {
            printf("Bytes received: %d\n", iResult);

        // Echo the buffer back to the sender
            iSendResult = send( ClientSocket, recvbuf, iResult, 0 );
            if (iSendResult == SOCKET_ERROR) {
                printf("send failed with error: %d\n", WSAGetLastError());
                closesocket(ClientSocket);
                WSACleanup();
                return 1;
            }
            printf("Bytes sent: %d\n", iSendResult);
        }
        else if (iResult == 0)
            printf("Connection closing...\n");
        else  {
            printf("recv failed with error: %d\n", WSAGetLastError());
            closesocket(ClientSocket);
            WSACleanup();
            return 1;
        }

    } while (iResult > 0);

    // shutdown the connection since we're done
    iResult = shutdown(ClientSocket, SD_SEND);
    if (iResult == SOCKET_ERROR) {
        printf("shutdown failed with error: %d\n", WSAGetLastError());
        closesocket(ClientSocket);
        WSACleanup();
        return 1;
    }

    // cleanup
    closesocket(ClientSocket);
    WSACleanup();

    return 0;
}

2 回答

  • 1

    您必须为此案例创建两个套接字 . 为每个协议/地址创建一个单独的套接字是这样做的常用方法 . 如果您想要侦听IPv4和IPv6上的任何地址,则 ::/0 带有 V6ONLY=0 快捷方式,但除此之外,您还必须创建多个套接字 .

    从技术上讲,您可以将带有 V6ONLY=0 的服务器套接字绑定到IPv4映射地址,但实际上没有任何意义 . IN6ADDR_ANY 是唯一有用的案例 . 它使套接字侦听任何IPv6地址,包括IPv4映射地址(实际上是伪装的IPv4地址) .

    将套接字绑定到绑定充当过滤器的地址后,只会在套接字上接收发往该地址的数据包 . ::1 是一个与 ::ffff:127.0.0.1 不同的地址,因此绑定到一个的套接字不会接收另一个的消息 . 您似乎假设IPv4和IPv6之间存在一些隐式映射,但除IPv4映射地址外没有其他映射 . 每个地址都是唯一的 .

    绑定套接字后,它只适用于一个地址 . 对于其他地址,您需要额外的套接字,因此在这些情况下,您可能只需创建一个真正的IPv4套接字 .

  • 2

    在禁用V6ONLY选项的情况下在“::”IPv6地址上创建套接字时,我可以按预期连接IPv4和IPv6 .

    这正是你应该做的,以及它如何设计工作 .

    必须将双堆栈套接字创建为 AF_INET6 套接字,这意味着您必须将其作为IPv6地址 bind() . 但是你的代码并没有确保这一点 . IPV6_V6ONLY 仅适用于 AF_INET6 套接字,而不适用于 AF_INET 套接字 .

    当您调用 getaddrinfo() 时,您正在使用 AF_UNSPEC ,它允许 getaddrinfo() 权限返回 AF_INETAF_INET6 地址列表,或者甚至同时返回两者 . 您没有考虑到这一点,或 getaddrinfo() 报告它们的顺序 . 您正在为列表中的第一个地址创建套接字 . 报告的地址可能不止一个 .

    那么,要么:

    • set hints.ai_family to AF_INET6 so getaddrinfo() 只能报告 AF_INET6 地址,然后您可以在您创建的任何 AF_INET6 套接字上禁用 IPV6_V6ONLY .

    • hints.ai_family 设置为 AF_UNSPEC ,然后为 getaddrinfo() 实际报告的每个地址创建一个单独的套接字(无论如何都应该这样做),这样您就可以同时创建 AF_INETAF_INET6 套接字 . 在这种情况下,如果还报告了相应的 AF_INET 地址,则不应在您创建的任何 AF_INET6 套接字上禁用 IPV6_V6ONLY .


    Update :所以,显然IPv4客户端只能在监听套接字绑定到 :: (又名 IN6ADDR_ANY )时才能连接到IPv6双栈监听套接字上的 127.0.0.1 (又名 INADDR_LOOPBACK ),这也将监听 0.0.0.0 (又名 INADDR_ANY ) . 绑定到 ::1 (又名 IN6ADDR_LOOPBACK )将侦听 0.0.0.0 (而不是 127.0.0.1 ),但IPv4客户端实际上无法连接到 127.0.0.1 . 因此,如果要将IPv6侦听套接字绑定到 ::1 并仍允许IPv4客户端连接到 127.0.0.1 ,则必须创建绑定到 127.0.0.1 的单独IPv4侦听套接字 . 所以这可以追溯到上面的#2 .

    将双栈侦听套接字绑定到 ::1 时,会认为它会在 127.0.0.1 而不是 0.0.0.0 上侦听 . 对我来说似乎是一个错误 .

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