Ipv6 소켓프로그래밍

1. IPv6 이론과 소켓 프로그래밍 마이에트 엔터테인먼트 건즈팀 서버 프로그래머 최흥배 MS Visual C++ MVP Twitter : @jacking75

2. 목차 IPv6 이론 정리 IPv6 소켓 프로그래밍

3. IPv6 이론 정리

5. 현재 사용하고 있는 것은 IPv4 이다.

6. 이미 많은 통신 관련 제품들은 IPv6 지원을 하고 있음.

9. 성능- IPv6의 헤더 크기는 40byte로 IPv4의 두 배의 크기지만 단순해져서 처리가 빨라짐

10. IP 주소 자동 설정. DHCP 불필요

15. 출처: http://www.euchinagrid.org/IPv6/IPv6_presentation/Introduction_to_IPv6_programming.pdf

17. 1998년 10월에는 6REN(IPv6 Research and Education Networks Initiative) 발족.

18. 미군(美軍)에서는 GIG(Global Information Grid)라고 하는 세계 규모의 정보 통신망을 구축 운용하고 있는데 2003년 6월에 IPv6으로 이행을 발표. 2008년에는 전면적으로 IPv6 베이스로 이행.

19. 2003년 이후 미군이 조달하는 네트워크 기기는 모두 IPv6 대응이 필수이다.

22. IPv6 주소 단축 표기 법 – 방법 2 - 0 압축. 모두 0으로 되는 블록은 생략한다.- 생략되는 부분에 대해서는 :을 연속으로 붙임 ::- 생략은 하나의 주소에서 한번만 가능 1234:0000:0000:5678:9abc:0000:0000:def0 -> 1234::5678:9abc::def0 -> 1234::5678:9abc:0:0:def0 1234:5678:0000:9abc:def0:1234:5678:9abc 1234:5678::9abc:def0:1234:5678:9abc 1234:0000:0000:0000:5678:9abc:def0:1234 1234::5678:9abc:def0:1234

24. 출처 : http://blog.daum.net/ipv6/30

28. 0:0:0:0:0:0:0:1- 루프백 주소. IPv4의 127.0.0.1에 해당- IPv4에서는 12.0.0.0/8 범위의 주소를 사용할 수 있지만 IPv6에서는 이 주소만 사용할 수 있다- 줄여서 ‘0::1’ 또는 ‘::1’

29. 2001:db8::/32- 문서 작성용 주소 공간

30. 2001: 로 시작하는 것(sTLA주소)- 상용 서비스에 할당되고 있는 주소

32. ff00::/8 시작하는 주소- 멀티캐스트

34. IPv6/IPv4 클라이언트 -> IPv4만 지원 IPv4 서버 출처: http://www.euchinagrid.org/IPv6/IPv6_presentation/Introduction_to_IPv6_programming.pdf

36. IPv6/IPv4 클라이언트 -> Dual StackIPv4 서버 출처: http://www.euchinagrid.org/IPv6/IPv6_presentation/Introduction_to_IPv6_programming.pdf

37. IPv6/IPv4 클라이언트 -> Dual StackIPv6 서버 출처: http://www.euchinagrid.org/IPv6/IPv6_presentation/Introduction_to_IPv6_programming.pdf

38. IPv6/IPv4 클라이언트 -> Separated StackIPv6-only, IPv4-only 서버 출처: http://www.euchinagrid.org/IPv6/IPv6_presentation/Introduction_to_IPv6_programming.pdf

40. 출처: http://www.euchinagrid.org/IPv6/IPv6_presentation/Introduction_to_IPv6_programming.pdf

42. 터널링- 양 끝단에 단말이 있고 중간 경로상에 IPv4 망이 있는 경우

43. 변환- IPv6 to IPv4 또는 IPv4 to IPv6으로 패킷을 재조합 하는 방식출처: http://blog.daum.net/ipv6/24

45. ST의 IP 패킷의 버전 번호로 ‘5’를 사용하여 IPv5 라고 부르기도 하였다

46. 1990년대 초 ST를 개선하여 ST-II를 개발. IPv5의 패킷 구조를 그대로 사용IP 주소 부족 문제 해결은 그대로 안고 감

48. MSR은 Windows NT/2000 용으로 1998년에 프로토타입인MSRIPv6 1.0을 개발하여 공개

49. 2001년 10월 Windows XP에 IPv6을 기본으로 탑재. 기본적인 것만 구현

50. Windows Server 2003에 상용 수준의 IPv6 스택이 탑재

51. Windows Visata에서 IPv4/IPv6이 통합된 진정한 듀얼스택을 개발하여 탑재. 드디어 IPv6을 완벽하게 구현

54. 이 때의 고갈의 의미는 ICANN에서 각 대륙 별 주소 관리 기구에 주소 할당을 다했다는 의미로 지금 IPv4 주소가 더 이상 없다는 뜻이 아니다

55. ICANN은 대륙 별 주소 관리 기구에 인터넷 주소를 줄 때 큰 하나의 덩어리를 주는데 이 덩어리의 크기는 약 1700만개 정도의 인터넷 주소이다.

56. 2월3일의 고갈은 마지막 남은 덩어리를 하나씩 각 대륙 별 주소 관리 기구에 다 주었다는 뜻이다.

58. NAT은 주소 부족 문제를 해결해 주지만 P2P 통신에 문제가 있음

59. UPnP나 NAT Traversal 등으로 이 문제를 회피하지만 완벽하지 않음

60. 또 관리자 중 NAT을 내부와 외부 네트워크를 분리하는 보안 기술이라는 생각을 가지고 있음

61. 특히 최근의 CGN, LSN 등의 3중 NAT는 어뷰즈로깅, 위치 추적, NAT Traversal 기능도 못 쓰게 만듬

62. NAT은 웹브라우징 이나 이메일 등의 일반 웹 서비스에는 문제가 없지만 온라인 P2P 게임, 비드오스트리밍, 웹갬, 터널링, VPn, VoIP에서 품질 저하나 서비스가 불가능 하는 경우가 있다

64. IPv6은 처음 설계 시부터 보안을 고려해서 만든

65. IPv6은 IPv4 보다 보안이 더 뛰어나지만 아직 보급된 시장이 작아서 IPv4에 비해 보안 관련 장비가 부족함

67. 이 행사의 목적은 24시간 동안 IPv6 웹 사이트를 올려서 전 세계에서 접속이 가능한지 테스트 및 운영, 또 IPv4 주소가 부족하다는 것을 알리고 IPv6 도입을 촉진 시키기 위해서이다

69. API - IPv6 관련 구조체 #include <netinet/in.h> structsockaddr_in { in_port_tsin_port; // Port 번호 struct in_addrsin_addr; // 인터넷 주소 구조체 } structin_addr { in_addr_ts_addr; // 32bit 크기의 인터넷주소 } IPv4 #include <netinet/in.h> struct sockaddr_in6 { u_int16m_t sin6_family; // AF_INET6 u_int16m_t sin6_port; // Port 번호 u_int32m_t sin6_flowinfo; // IPv6 flow information struct in6_addr sin6_addr;// IPv6 주소 u_long sin6_scope_id; // 인터페이스 인덱스 아이디 } IPv6 출처 : http://www.joinc.co.kr/modules/moniwiki/wiki.php/Site/TCP_IP/IPv6/IPv6Prog

70. API - socket IPv4 IPv6 s = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); s = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0); s = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, 0); s = socket(PF_INET6, SOCK_DGRAM, 0); 출처 : http://www.joinc.co.kr/modules/moniwiki/wiki.php/Site/TCP_IP/IPv6/IPv6Prog

71. API – bind (IPv6) struct sockaddr_in6 sin6; .... sin6.sin6_family = AF_INET6; sin6.sin6_flowinfo = 0; sin6_sin6_port = htons(23); sin6.sin6_addr = in6addr_any; sin6.sin6_addr = in6addr_any; sin6.sin6_scope_id = if_nametoindex("eth0"); .... if (bind(s, (structsockaddr *)&sin6, sizeof(sin6)) == -1) { // 에러처리 } .... 출처 : http://www.joinc.co.kr/modules/moniwiki/wiki.php/Site/TCP_IP/IPv6/IPv6Prog

72. API – listen, accept (IPv6) listen 변환 없음 accept struct sockaddr_in6 clisin6; clisockfd = accept(sockfd, (structsockaddr *)&clisin6, (socklen_t *)&clilen); 출처 : http://www.joinc.co.kr/modules/moniwiki/wiki.php/Site/TCP_IP/IPv6/IPv6Prog

73. API – inet_addr, inet_ntoa inet_addr inet_pton inet_ntop inet_ntoa WSAAddressToString inet_addr는 32비트, inet_pton는 128비트 그러나 C++에서의 최대 정수의 크기는 64비트 !!!inet_pton, inet_ntop는 Windows Vista부터 지원

74. 코드-IPv6 주소 얻기 (Win32 API) #include ‹winsock2.h› #include ‹ws2tcpip.h› #include ‹stdio.h› int main(intargc, char *argv[]) { char *nodename; WSADATA wsaData; ADDRINFO hints; LPADDRINFO ai, ai0; int e; if (argc != 2) { fprintf(stderr, "syntax: getv6addr HOSTNAME"); exit(1); } nodename = argv[1]; WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData); /* resolving "www.ipv6style.jp" */ memset(&hints, 0, sizeof(hints)); hints.ai_family = AF_INET6; if (e = getaddrinfo(nodename, NULL, &hints, &ai0)) { fprintf(stderr, "%s: %s", nodename, gai_strerror(e)); WSACleanup(); exit(1); } for (ai = ai0; ai; ai = ai->ai_next) { char v6addrstr[NI_MAXHOST]; getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen, v6addrstr, sizeof(v6addrstr), NULL, 0, NI_NUMERICHOST); printf("%s IPv6 address: %s", nodename, v6addrstr); } freeaddrinfo(ai0); WSACleanup(); } 출처: http://www.ipv6style.jp/jp/apps/20051024/index.shtml

75. 코드-IPv6 주소 얻기 (Win32 API) #include ‹winsock2.h› #include ‹ws2tcpip.h› #include ‹stdio.h› int main(intargc, char *argv[]) { PHOSTENT pHostInfo = NULL; char szHostName[255] = {0, }; if (gethostname(szHostName, 255) == 0) { /// Windows XP1 이상 DWORD dwSize; LPADDRINFO lpAddrInfo; ADDRINFO addrHints; ZeroMemory(&addrHints, sizeof(addrinfo)); if( bUseIPv6Address ) { addrHints.ai_family = AF_INET6; } else { addrHints.ai_family = AF_INET; } if (getaddrinfo(szHostName, NULL, &addrHints, &lpAddrInfo) != 0) { return false; } dwSize= MAX_IP_STRING_LENGTH; if( 0 != WSAAddressToString(lpAddrInfo->ai_addr, (DWORD)lpAddrInfo->ai_addrlen, NULL, szIP, &dwSize) ) { return false; } } } 출처: http://www.ipv6style.jp/jp/apps/20051024/index.shtml

77. IPv4만 대응하는 경우 보통 IPv4 주소를 기록한 A 레코드만 DNS 서버에 등록. 듀얼스택의 경우 여기에 IPv6 주소를 기록한 AAAA 레코드를 기록.

78. IPv4와 IPv6 둘 다 대응하는 프로그램은- AAAA 레코드에 등록된 IPv6 주소 접근을 시도- AAAA 레코드 접속이 실패하면 A 레코드 주소로 접근

80. 코드-IPv6 서버 (Win32 API) #include ‹winsock2.h› #include ‹ws2tcpip.h› #include ‹stdio.h› #include ‹process.h› void tcp_echo_io(void *arg); int main(intargc, char *argv[]) { WSADATA wsaData; int i; char *servname = "echo"; ADDRINFO hints; LPADDRINFO ai, ai0; int e; SOCKET s[64]; intnsocks; fd_set rfd0; if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData)) { fprintf(stderr, "can not initilize WinSock"); exit(1); } memset(&hints, 0, sizeof(hints)); hints.ai_family = AF_UNSPEC; hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; hints.ai_flags = AI_PASSIVE; if (e = getaddrinfo(NULL, servname, &hints, &ai0)) { fprintf(stderr, "%s", gai_strerror(e)); exit(1); }

81. for (nsocks = 0, ai = ai0; ai; ai = ai->ai_next) { s[nsocks] = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype, ai->ai_protocol); if (s[nsocks] == INVALID_SOCKET) continue; if (bind(s[nsocks], ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) == SOCKET_ERROR) { closesocket(s[nsocks]); s[nsocks] = INVALID_SOCKET; continue; } if (listen(s[nsocks], 5) == SOCKET_ERROR) { closesocket(s[nsocks]); s[nsocks] = INVALID_SOCKET; continue; } nsocks++; printf("create %s listen socket", (ai->ai_family == AF_INET) ? "IPv4" : (ai->ai_family == AF_INET6) ? "IPv6" : "Unknown"); } if (nsocks == 0) { fprintf(stderr, "can not create listen socket with any protocol"); exit(1); }

82. FD_ZERO(&rfd0); for (i = 0; i < nsocks; ++i) FD_SET(s[i], &rfd0); while (1) { fd_setrfd; SOCKET iosock; SOCKADDR_STORAGE ss; intsslen; rfd = rfd0; if (select(FD_SETSIZE, &rfd, NULL, NULL, NULL) == SOCKET_ERROR) { fprintf(stderr, "select error"); exit(1); } for (i = 0; i < nsocks; ++i) { if (FD_ISSET(s[i], &rfd)) { sslen = sizeof(ss); iosock = accept(s[i], (LPSOCKADDR)&ss, &sslen); if(iosock == INVALID_SOCKET) { fprintf(stderr, "accept error"); exit(1); } if (_beginthread(tcp_echo_io, 0, &iosock) == -1) { fprintf(stderr, "can not create thread"); exit(1); } } } }

83. void tcp_echo_io(void *arg) { SOCKET s; char buf[BUFSIZ]; intbufsiz; printf("start thread"); s = *(SOCKET *)arg; while ((bufsiz = recv(s, buf, sizeof(buf) - 1, 0)) != 0) { if (bufsiz == SOCKET_ERROR ) break; buf[bufsiz] = ''; printf("recv string: %s", buf); if (send(s, buf, bufsiz, 0) == SOCKET_ERROR) break; printf("send string: %s", buf); } printf("end thread"); closesocket(s); _endthread(); } 출처: http://www.ipv6style.jp/jp/apps/20051128/index.shtml

84. 코드-IPv6 클라이언트 (Win32 API) #include ‹winsock2.h› #include ‹ws2tcpip.h› #include ‹stdio.h› int main(intargc, char *argv[]) { WSADATA wsaData; char *nodename; char *servname = "echo"; ADDRINFO hints; LPADDRINFO ai, ai0; int e; SOCKET s; char linebuf[BUFSIZ]; if (argc != 2) { fprintf(stderr, "syntax: tcp-echo-client servername￥n"); exit(1); } nodename = argv[1]; if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData)) { fprintf(stderr, "can not initilize WinSock￥n"); exit(1); }

85. memset(&hints, 0, sizeof(hints)); hints.ai_family = AF_UNSPEC; hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; if (e = getaddrinfo(nodename, servname, &hints, &ai0)) { fprintf(stderr, "%s￥n", gai_strerror(e)); exit(1); } for (ai = ai0; ai; ai = ai->ai_next) { s = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype, ai->ai_protocol); if (s == INVALID_SOCKET) continue; if (connect(s, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) == SOCKET_ERROR) { closesocket(s); s = INVALID_SOCKET; continue; } printf("connected￥n"); break; } if (s == INVALID_SOCKET) { freeaddrinfo(ai0); WSACleanup(); fprintf(stderr, "can not connect server(%s)￥n", nodename); exit(1); }

86. while (fgets(linebuf, sizeof(linebuf), stdin) != NULL) { if (send(s, linebuf, strlen(linebuf), 0) == SOCKET_ERROR) { fprintf(stderr, "send error￥n"); exit(1); } if (recv(s, linebuf, sizeof(linebuf), 0) == SOCKET_ERROR) { fprintf(stderr, "recv error￥n"); exit(1); } printf(linebuf); } freeaddrinfo(ai0); WSACleanup(); } 출처: http://www.ipv6style.jp/jp/apps/20051114/index.shtml

87. GunZ2의 네트웍라이브러에IPv6 추가 지원 작업 1. IPv6에 대한 이론 공부 2. 플밍 시작 - IP 문자열 키우기 - IPv4와 IPv6 둘 다 사용할 수 있도록 네트웍라이브러변경 - IPv6 호환 Socket API 변환 - IP 주소 문자열을 정수로 변환하여 사용하는 것 모두 제거 3. 테스트 - 테스트할 PC의 네트웍 환경을 IPv6으로 변경

88. 참고 IPv6 개요 (한국어) http://www.joinc.co.kr/modules/moniwiki/wiki.php/Site/TCP_IP/IPv6/IPv6Intro IPv6 프로그래밍 (한글)http://www.joinc.co.kr/modules/moniwiki/wiki.php/Site/TCP_IP/IPv6/IPv6Prog 5분으로 이해하는 IPv6 프로그래밍 (일본어) http://www.ipv6style.jp/jp/apps/20030617/index.shtml IPv6 소켓 프로그래밍 (일본어) http://www.nslabs.jp/socket.rhtml Windows에서의 IPv6 소켓 프로그래밍 강좌 (일본어) http://www.admintech.jp/wiki.cgi?page=Windows%A4%C7%A4%CEIPv6%A5%D7%A5%ED%A5%B0%A5%E9%A5%DF%A5%F3%A5%B0%B9%D6%BA%C2 문제로 풀어보는 IPv4와 IPv6 (일본어) http://www.ie.u-ryukyu.ac.jp/~e055723/info2/ipv6/main.html

89. Introduction to IPv6 Programming (영어)http://www.euchinagrid.org/IPv6/IPv6_presentation/Introduction_to_IPv6_programming.pdf IPv6으로 시작하는 네트워크 (일본어) http://journal.mycom.co.jp/series/ipv6/001/index.html IPv6 위키피디아(일본어) http://ja.wikipedia.org/wiki/IPv6#cite_note-5 Windows 7에서 IPv6 환경 설정 (일본어) https://ybb.softbank.jp/support/connect/step2/ipv6/win7_net_set.html IPv6_Vasily (한글. 블로그) http://blog.daum.net/ipv6 MS TechNet – IPv6 http://technet.microsoft.com/ko-kr/library/cc755011%28WS.10%29.aspx

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