iOS应用支持IPV6，就那点事儿

在Mac OS 10.11＋的双网卡的Mac机器（以太网口＋无线网卡），咱们能够经过模拟构建这么一个local IPv6 DNS64/NAT64 的网络环境去测试应用是否支持IPV6-Only网络，大概原理以下：

参考资料：https://developer.apple.com/library/mac/documentation/NetworkingInternetWeb/Conceptual/NetworkingOverview/UnderstandingandPreparingfortheIPv6Transition/UnderstandingandPreparingfortheIPv6Transition.html#//apple_ref/doc/uid/TP40010220-CH213-SW1

2、Apple如何审核支持IPV6-Only？

首先第一点：这里说的支持IPV6-Only网络，其实就是说让应用在 IPv6 DNS64/NAT64 网络环境下仍然可以正常运行。可是考虑到咱们目前的实际网络环境仍然是IPV4网络，因此应用须要可以同时保证IPV4和IPV6环境下的可用性。从这点来讲，苹果不会去扫描IPV4的专有API来拒绝审核经过，由于IPV4的API和IPV6的API调用都会同时存在于代码中（不过为了减少审核被拒风险，建议将IPV4专有API经过IPV6的兼容API来替换）。其次第二点：Apple官方声明iOS9开始向IPV6支持过渡，在iOS9.2+支持经过getaddrInfo方法将IPV4地址合成IPV6地址（The ability to synthesize IPv6 addresses was added to getaddrinfo in iOS 9.2 and OS X 10.11.2）。其提供的Reachability库在iOS8系统下，当从IPV4切换到IPV6网络，或者从IPV6网络切换到IPV4，是没法监控到网络状态的变化。也有一些开发者针对这些Bug询问Apple的审核部门，给予的答复是只须要在苹果最新的系统上保证IPV6的兼容性便可。最后第三点：只要应用的主流程支持IPV6，经过苹果审核便可。对于不支持IPV6的模块，考虑到咱们现实IPV6网络的部署还须要一段时间，短期内不会影响咱们用户的使用。但随着4G网络IPV6的部署，这部分模块仍是须要逐渐安排人力进行支持。追加第四点：若是应用一直直接使用IPV4地址经过NSURLConenction或者NSURLSession进行网络请求(通常须要服务器容许，且客户端须要在header中假装host)；经测试，IPV6网络环境下，直接使用IPV4地址在iOS9及以上的系统仍然可以正常访问；在iOS8.4及如下不能正常访问；这一点苹果的解释和建议是这样的：

Note: In iOS 9 and OS X 10.11 and later, NSURLSession and CFNetwork automatically synthesize IPv6 addresses from IPv4 literals locally on devices operating on DNS64/NAT64 networks. However, you should still work to rid your code of IP address literals.html

3、应用如何支持IPV6-Only？

对于如何支持IPV6-Only，官方给出了以下几点标准：（这里就不对其进行解释了，你们看上面的参考连接便可）

1. Use High-Level Networking Frameworks; 2. Don’t Use IP Address Literals; 3. Check Source Code for IPv6 DNS64/NAT64 Incompatibilities; 4. Use System APIs to Synthesize IPv6 Addresses;

3.1 NSURLConnection是否支持IPV6？

官方的这句话让咱们疑惑顿生： using high-level networking APIs such as NSURLSession and the CFNetwork frameworks and you connect by name, you should not need to change anything for your app to work with IPv6 addresses只说了NSURLSession和CFNetwork的API不须要改变，可是并无说起到NSURLConnection。从上文的参考资料中，咱们看到NSURLSession、NSURLConnection同属于Cocoa的url loading system，能够猜想出NSURLConnection在ios9上是支持IPV6的。应用里面的API网络请求，你们通常都会选择AFNetworking进行请求发送，因为历史缘由，应用的代码基本上都深度引用了AFHTTPRequestOperation类，因此目前API网络请求均须要经过NSURLConnection发送出去，因此必须确认NSURLConnection是否支持IPV6. 通过测试，NSURLConnection在最新的iOS9系统上是支持IPV6的。

3.2 Cocoa的URL Loading System从iOS哪一个版本开始支持IPV6？

目前咱们的应用最低版本还须要支持iOS7，虽然苹果只要求最新版本支持IPV6－Only，可是出于对用户负责的态度，咱们仍然须要搞清楚在低版本上URL Loading System的API是否支持IPV6.（to fix me, make some experiments）待续～～～

3.3 Reachability是否须要修改支持IPV6？

咱们能够查到应用中大量使用了Reachability进行网络状态判断，可是在里面却使用了IPV4的专用API。

在Pods:Reachability中 AF_INET Files:Reachability.m struct sockaddr_in Files:Reachability.h , Reachability.m

那Reachability应该如何支持IPV6呢？（1）目前Github的开源库Reachability的最新版本是3.2，苹果也出了一个Support IPV6 的Reachability的官方样例，咱们比较了一下源码，跟Github上的Reachability没有什么差别。（2）咱们一般都是经过一个0.0.0.0 (ZeroAddress)去开启网络状态监控，通过咱们测试，在iOS9以上的系统上IPV4和IPV6网络环境均可以正常使用；可是在iOS8上IPV4和IPV6相互切换的时候没法监控到网络状态的变化，多是由于苹果在iOS8上还并无对IPV6进行相关支持相关。（可是这仍然知足苹果要求在最新系统版本上支持IPV6的网络）。（3）当你们都在要求Reachability添加对于IPV6的支持，其实苹果在iOS9以上对Zero Address进行了特别处理，官方发言是这样的：

reachabilityForInternetConnection: This monitors the address 0.0.0.0, which reachability treats as a special token that causes it to actually monitor the general routing status of the device, both IPv4 and IPv6.

+ (instancetype)reachabilityForInternetConnection { struct sockaddr_in zeroAddress; bzero(&zeroAddress, sizeof(zeroAddress)); zeroAddress.sin_len = sizeof(zeroAddress); zeroAddress.sin_family = AF_INET; return [self reachabilityWithAddress: (const struct sockaddr *) &zeroAddress]; }

综上所述，Reachability不须要作任何修改，在iOS9上就能够支持IPV6和IPV4，可是在iOS9如下会存在bug，可是苹果审核并不关心。

4、底层的socket API如何同时支持IPV4和IPV6？

因为在应用中使用了网络诊断的组件，大量使用了底层的 socket API，因此对于IPV6支持，这块是个重头戏。若是你的应用中使用了长链接，其必然会使用底层socket API，这一块也是须要支持IPV6的。对于Socket如何同时支持IPV4和IPV6，能够参考谷歌的开源库CocoaAsyncSocket.下面我针对咱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以下：

本地网络环境的监测（本机IP＋本地网关＋本地DNS＋域名解析）；
经过TCP Connect监测到域名的连通性；
经过Ping 监测到目标主机的连通耗时；
经过traceRoute监测设备到目标主机中间每个路由器节点的ICMP耗时；

4.1 IP地址从二进制到符号的转化

以前咱们都是经过inet_ntoa()进行二进制到符号，这个API只能转化IPV4地址。而inet_ntop()可以兼容转化IPV4和IPV6地址。写了一个公用的in6_addr的转化方法以下：

//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

至关于咱们在终端中输入ifconfig命令获取字符串，而后对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单播地址影响咱们判断，因此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，因此在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"]) { //若是是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]; } //若是是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

实际上是在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以外，还须要注意以下修改，就是拷贝的地址字节数。去掉了ROUNDUP的处理。（解析出来的地址总是少了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 xss=removed xss=removed>rtm_addrs & (1 << i xss=removed xss=removed>sa_len)); } else { sa_tab[i] = NULL; } } //for IPV6 for (i = 0; i < RTAX>rtm_addrs & (1 << i xss=removed xss=removed>sin6_len); } else { sa_tab[i] = NULL; } } 4.4 设备DNS地址获取支持IPV6 IPV4时只须要经过res_ninit进行初始化就能够获取，可是在IPV6环境下须要经过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网络下咱们经过gethostname获取，而在IPV6环境下，经过新的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，参考地址以下：https://developer.apple.com/library/mac/samplecode/SimplePing/Introduction/Intro.html只是须要注意的是：（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

实际上是经过建立socket套接字模拟ICMP报文的发送，以计算耗时；两个关键的地方须要注意：（1）IPV6中去掉IP_TTL字段，改用跳数IPV6_UNICAST_HOPS来表示；（2）sendto方法能够兼容支持IPV4和IPV6，可是须要最后一个参数，制定目标IP地址的大小；由于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), 由于sockaddr_in 和 sockaddr都是16个字节，二者能够通用，可是sockaddr_in6的数据结构是28个字节，若是不显式指定，sendto方法就会一直返回－1，erroNo报22 Invalid argument的错误。关键代码以下：（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]; //建立socket if ((recv_sock = socket(destination->sa_family, SOCK_DGRAM, isIPV6?IPPROTO_ICMPV6:IPPROTO_ICMP)) < 0 xss=removed>sa_family, SOCK_DGRAM, 0)) &lt; 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))) &lt; 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));