iOS版應用支持IPV6，就那點事兒

果真是蘋果打個哈欠，iOS的行業內就得起一次風暴呀。自從5月初蘋果明文規定全部開發者在6月1號之後提交新版本須要支持僅IPv6的網絡，你們便開始熱火朝天的研究如何支持IPV6，以及應用中哪些模塊目前不支持IPV6。

爲了更好的交流，特建了一個IPV6交流羣（羣號：805558511），但願可否相互交流溝通問題：

一，純IPv6的支持是啥？

首先IPV6，是對IPV4地址空間的擴充。目前當咱們用iOS設備鏈接上Wifi，4G，3G等網絡時，設備被分配的地址均爲IPV4地址，可是隨着運營商和企業逐漸部署IPV6 DNS64 / NAT64網絡以後，設備被分配的地址會變成IPV6的地址，而這些網絡就是所謂的純IPv6的網絡，而且仍然能夠經過此網絡去獲取IPV4地址提供的內容。客戶端向服務器端請求域名解析，首先經過DNS64服務器查詢IPv6的地址，若是查詢不到，再向DNS服務器查詢IPv4地址，經過DNS64服務器合成一個IPV6的地址，最終將一個IPV6的地址返回給客戶端。如圖所示：

NAT64，DNS64，ResolutionOfIPv4_2x.png

在Mac OS 10.11+的雙網卡的Mac機器（以太網口+無線網卡），咱們能夠經過模擬構建這麼一個本地IPv6 DNS64 / NAT64的網絡環境去測試應用是否支持IPV6-Only網絡，大概原理以下：

local_ipv6_dns64_nat64_network_2x.png

參考資料：

developer.apple.com/library/mac…

二，蘋果如何審覈支持純IPv6的？

首先第一點：這裏說的支持IPV6-Only網絡，其實就是說讓應用在IPv6 DNS64 / NAT64網絡環境下仍然可以正常運行。可是考慮到咱們目前的實際網絡環境仍然是IPV4網絡，因此應用須要可以同時保證IPV4和IPV6環境下的可用性。從這點來講，蘋果不會去掃描IPV4的專有API來拒絕審覈經過，由於IPV4的API和IPV6的API調用都會同時存在於代碼中（不過爲了減少審覈被拒風險，建議將IPV4專有API經過IPV6的兼容API來替換）。

其次第二點： Apple官方聲明iOS9開始向IPV6支持過渡，在iOS9.2 +支持經過getaddrInfo方法將IPV4地址合成IPV6地址（在iOS 9.2和OS X 10.11.2中爲getaddrinfo添加了合成IPv6地址的能力）。其提供的可達性庫在iOS8上的系統下，當從IPV4切換到IPV6網絡，或者從IPV6網絡切換到IPV4，是沒法監控到網絡狀態的變化。也有一些開發者針對這些錯誤詢問蘋果公司的審覈部門，給予的答覆是隻須要在蘋果最新的系統上保證IPV6的兼容性便可。

最後第三點：。只要應用的主流程支持IPV6，經過蘋果審覈便可對於不支持IPV6的模塊，考慮到咱們現實IPV6網絡的部署還須要一段時間，短期內不會影響咱們用戶的使用。但隨着4G網絡IPV6的部署，這部分模塊仍是須要逐漸安排人力進行支持。

追加第四點：若是應用一直直接使用IPV4地址經過NSURLConenction或者NSURLSession進行網絡請求（通常須要服務器容許，且客戶端須要在報頭中假裝主機）;經測試，IPV6網絡環境下，直接使用IPV4地址在iOS9及以上的系統仍然可以正常訪問;在iOS8.4及如下不能正常訪問;這一點蘋果的解釋和建議是這樣的：

注意：在iOS 9和OS X 10.11及更高版本中，NSURLSession和CFNetwork在DNS64 / NAT64網絡上運行的設備上本地自動合成IPv4文本中的IPv6地址。可是，您仍應該努力擺脫IP地址文字的代碼。

三，應用如何支持純IPv6的？

對於如何支持純IPv6的，官方給出了以下幾點標準:(這裏就不對其進行解釋了，你們看上面的參考連接便可）

1.UseHigh-LevelNetworkingFrameworks;2.Don’tUseIPAddressLiterals;3.Check Source CodeforIPv6 DNS64/NAT64 Incompatibilities;4.UseSystemAPIstoSynthesizeIPv6Addresses;

3.1 NSURLConnection是否支持IPV6？

官方的這句話讓咱們疑惑頓生：

*使用高級網絡API，如NSURLSession和CFNetwork框架，你按名稱鏈接，你不須要改變你的應用程序使用IPv6地址的任何東西 *

只說了NSURLSession和CFNetwork的API不須要改變，可是並無說起到NSURLConnection。從上文的參考資料中，咱們看到NSURLSession，NSURLConnection同屬於Cocoa的url loading系統，能夠猜想出NSURLConnection在ios9上是支持IPV6的。

應用裏面的API網絡請求，你們通常都會選擇AFNetworking進行請求發送，因爲歷史緣由，應用的代碼基本上都深度引用了AFHTTPRequestOperation類，因此目前API網絡請求均須要經過NSURLConnection的發送出去，因此必須確認NSURLConnection的是否支持IPV6。通過測試，NSURLConnection的在最新的iOS9系統上是支持IPV6的。

3.2 Cocoa的URL加載系統從iOS哪一個版本開始支持IPV6？

目前咱們的應用最低版本還須要支持iOS7，雖然蘋果只要求最新版本支持IPV6-Only，可是出於對用戶負責的態度，咱們仍然須要搞清楚在低版本上URL加載系統的API是否支持IPV6。

（爲了解決我，作一些實驗）待續~~~

3.3可達性是否須要修改支持IPV6？

咱們能夠查到應用中大量使用了可達性進行網絡狀態判斷，可是在裏面卻使用了IPV4的專用API。

在Pods:Reachability中AF_INETFiles:Reachability.mstructsockaddr_inFiles:Reachability.h,Reachability.m

可達性應該如何支持IPV6呢？

（1）目前Github的開源庫Reachability的最新版本是3.2，蘋果也出了一個支持IPV6的Reachability的官方樣例，咱們比較了一下源碼，跟Github上的Reachability沒有什麼差別。

（2）咱們一般都是經過一個0.0.0.0（ZeroAddress）去開啓網絡狀態監控，通過咱們測試，在iOS9以上的系統上IPV4和IPV6網絡環境均可以正常使用;可是在iOS8上IPV4和IPV6相互切換的時候沒法監控到網絡狀態的變化，多是由於蘋果在iOS8上還並無對IPV6進行相關支持相關。（可是這仍然知足蘋果要求在最新系統版本上支持IPV6的網絡）。

（3）當你們都在要求Reachability添加對於IPV6的支持，其實蘋果在iOS9以上對Zero地址進行了特別處理，官方發言是這樣的：

reachabilityForInternetConnection：它監視地址0.0.0.0，

該可達性視爲特殊令牌，使其實際

監視設備的通常路由狀態，包括IPv4和IPv6。

• (instancetype)reachabilityForInternetConnection {structsockaddr_in zeroAddress;bzero(&zeroAddress,sizeof(zeroAddress));zeroAddress.sin_len =sizeof(zeroAddress);zeroAddress.sin_family = AF_INET;return[selfreachabilityWithAddress: (conststructsockaddr *) &zeroAddress];}

綜上所述，可達不須要作任何修改，在iOS9上就能夠支持IPV6和IPV4，可是在iOS9如下會存在漏洞，可是蘋果審覈並不關心。

四，底層的套接字API如何同時支持IPV4和IPV6？

因爲在應用中使用了網絡診斷的組件，大量使用了底層的套接字API，因此對於IPV6支持，這塊是個重頭戲。若是你的應用中使用了長鏈接，其必然會使用底層套接字API，這一塊也是須要支持IPV6的。對於Socket如何同時支持IPV4和IPV6，能夠參考谷歌的開源庫CocoaAsyncSocket。

下面我針對咱們的開源網絡診斷組件，說一下是如何同時支持IPV4和IPV6的。

開源地址：https：//github.com/Lede-Inc/LDNetDiagnoService_IOS.git

這個網絡診斷組件的主要功能以下：

本地網絡環境的監測（本機IP +本地網關+本地DNS +域名解析）;

經過TCP Connect監測到域名的連通性;

經過Ping監測到目標主機的連通耗時;

經過TRACEROUTE監測設備到目標主機中間每個路由器節點的ICMP耗時;

4.1 IP地址從二進制到符號的轉化

以前咱們都是經過inet_ntoa（）進行二進制到符號，這個API只能轉化IPV4地址。而inet_ntop（）可以兼容轉化IPV4和IPV6地址。寫了一個公用的in6_addr的轉化方法以下：

//for IPV6+(NSString*)formatIPV6Address:(structin6_addr)ipv6Addr{NSStringaddress =nil;chardstStr[INET6_ADDRSTRLEN];charsrcStr[INET6_ADDRSTRLEN];memcpy(srcStr, &ipv6Addr,sizeof(structin6_addr));if(inet_ntop(AF_INET6, srcStr, dstStr, INET6_ADDRSTRLEN) !=NULL){address = [NSStringstringWithUTF8String:dstStr];}returnaddress;}//for IPV4+(NSString)formatIPV4Address:(structin_addr)ipv4Addr{NSString*address =nil;chardstStr[INET_ADDRSTRLEN];charsrcStr[INET_ADDRSTRLEN];memcpy(srcStr, &ipv4Addr,sizeof(structin_addr));if(inet_ntop(AF_INET, srcStr, dstStr, INET_ADDRSTRLEN) !=NULL){address = [NSStringstringWithUTF8String:dstStr];}returnaddress;}

4.2本機IP獲取支持IPV6

至關於咱們在終端中輸入的ifconfig命令獲取字符串，而後對的ifconfig結果字符串進行解析，獲取其中EN0（WiFi版），pdp_ip0（移動網絡）的IP地址。

注意：

（1）在模擬器和真機上都會出現以FE80開頭的IPV6單播地址影響咱們判斷，因此在這裏進行特殊的處理（當第一次遇到不是單播地址的IP地址即爲本機IP地址）。

（2）在IPV6環境下，真機測試的時候，第一個出現的是一個IPV4地址，因此在IPV4條件下第一次遇到單播地址不退出。

• (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 iPhoneif([[NSString stringWithUTF8String:temp_addr->ifa_name] isEqualToString:@"en0"] || [[NSString stringWithUTF8String:temp_addr->ifa_name] isEqualToString:@"pdp_ip0"]){//若是是IPV4地址，直接轉化if(temp_addr->ifa_addr->sa_family == AF_INET){// Get NSString from C Stringaddress = [selfformatIPV4Address:((struct sockaddr_in *)temp_addr->ifa_addr)->sin_addr];}//若是是IPV6地址elseif(temp_addr->ifa_addr->sa_family == AF_INET6){address = [selfformatIPV6Address:((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設備網關地址獲取獲取支持IPV6

實際上是在IPV4獲取網關地址的源碼的基礎上進行了修改，初開把AF_INET-> AF_INET6，sockaddr - > sockaddr_in6以外，還須要注意以下修改，就是拷貝的地址字節數。去掉了ROUNDUP的處理（解析出來的地址總是少了4個字節，結果是偏移量搞錯了，糾結了半天），具體參考源碼庫。

/* net.route.0.inet.flags.gateway */intmib[] = {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 IPV4for(i =0; i < RTAX_MAX; i++) {if(rt->rtm_addrs & (1<< i)) {sa_tab[i] = sa;sa = (structsockaddr )((char)sa + ROUNDUP(sa->sa_len));}else{sa_tab[i] =NULL;}}//for IPV6for(i =0; i < RTAX_MAX; i++) {if(rt->rtm_addrs & (1<< i)) {sa_tab[i] = sa;sa = (structsockaddr_in6 )((char)sa + sa->sin6_len);}else{sa_tab[i] =NULL;}}

4.4設備DNS地址獲取支持IPV6

IPV4時只須要經過res_ninit進行初始化就能夠獲取，可是在IPV6環境下須要經過res_getservers（）接口才能獲取。

+(NSArray*)outPutDNSServers{res_state res = malloc(sizeof(struct__res_state));intresult = res_ninit(res);NSMutableArray*servers = [[NSMutableArrayalloc] init];if(result ==0) {unionres_9_sockaddr_union addr_union = malloc(res->nscount sizeof(unionres_9_sockaddr_union));res_getservers(res, addr_union, res->nscount);for(inti =0; i < res->nscount; i++) {if(addr_union[i].sin.sin_family == AF_INET) {charip[INET_ADDRSTRLEN];inet_ntop(AF_INET, &(addr_union[i].sin.sin_addr), ip, INET_ADDRSTRLEN);NSStringdnsIP = [NSStringstringWithUTF8String:ip];[servers addObject:dnsIP];NSLog(@"IPv4 DNS IP: %@", dnsIP);}elseif(addr_union[i].sin6.sin6_family == AF_INET6) {charip[INET6_ADDRSTRLEN];inet_ntop(AF_INET6, &(addr_union[i].sin6.sin6_addr), ip, INET6_ADDRSTRLEN);NSStringdnsIP = [NSStringstringWithUTF8String:ip];[servers addObject:dnsIP];NSLog(@"IPv6 DNS IP: %@", dnsIP);}else{NSLog(@"Undefined family.");}}}res_nclose(res);free(res);return[NSArrayarrayWithArray:servers];}

4.4域名DNS地址獲取支持IPV6

在IPV4網絡下咱們經過的gethostname獲取，而在IPV6環境下，經過新的gethostbyname2函數獲取。

//ipv4phot = gethostbyname(hostN);//ipv6phot = 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，參考地址以下：https：

//developer.apple.com/library/mac/samplecode/SimplePing/Introduction/Intro.html

只是須要注意的是：

（1）返回的數據包去掉了IPHeader部分，IPV6的頭部分也不返回TTL（生存時間）字段;

（2）IPV6的ICMP報文不進行checkSum的處理;

4.6 traceRoute方案支持IPV6

實際上是經過建立socket套接字模擬ICMP報文的發送，以計算耗時;

兩個關鍵的地方須要注意：

（1）IPV6中去掉IP_TTL字段，改用跳數IPV6_UNICAST_HOPS來表示;

（2）sendto方法能夠兼容支持IPV4和IPV6，可是須要最後一個參數，制定目標IP地址的大小;由於前一個參數只是指明瞭IP地址的開始地址。千萬不要用統一的sizeof（struct sockaddr），由於sockaddr_in和sockaddr都是16個字節，二者能夠通用，可是sockaddr_in6的數據結構是28個字節，若是不顯式指定，sendto方法就會一直返回-1，erroNo報22無效的參數的錯誤。

關鍵代碼以下:(完整代碼參考開源組件）

//構造通用的IP地址結構stuck sockaddrNSStringipAddr0 = [serverDNSs objectAtIndex:0];//設置server主機的套接口地址NSDataaddrData =nil;BOOLisIPV6 =NO;if([ipAddr0 rangeOfString:@":"].location ==NSNotFound) {isIPV6 =NO;structsockaddr_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 = [NSDatadataWithBytes:&nativeAddr4 length:sizeof(nativeAddr4)];}else{isIPV6 =YES;structsockaddr_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 = [NSDatadataWithBytes:&nativeAddr6 length:sizeof(nativeAddr6)];}structsockaddr *destination;destination = (structsockaddr *)[addrData bytes];//建立socketif((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)//設置sender 套接字的ttlif((isIPV6?setsockopt(send_sock,IPPROTO_IPV6, IPV6_UNICAST_HOPS, &ttl,sizeof(ttl)):setsockopt(send_sock, IPPROTO_IP, IP_TTL, &ttl,sizeof(ttl))) <0)//發送成功返回值等於發送消息的長度ssize_t sentLen = sendto(send_sock, cmsg,sizeof(cmsg),0,(structsockaddr *)destination,isIPV6?sizeof(structsockaddr_in6):sizeof(structsockaddr_in));

本文爲第三方轉載，原文連接：www.jianshu.com/p/a6bab07c4…