IPV6(7)

ИМЯ
ipv6 - реализация протокола IPv6 в Linux

ОБЗОР
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

tcp6_socket = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
raw6_socket = socket(AF_INET6, SOCK_RAW, protocol);
udp6_socket = socket(AF_INET6, SOCK_DGRAM, protocol);

ОПИСАНИЕ
В Linux 2.2 реализован протокол Интернета версии 6. Эта справочная страница содержит описание основного программного интерфейса IPv6, который реализован в ядре Linux и в glibc 2.1. Программный интерфейс основан на интерфейсе сокетов BSD; смотрите socket(7).

Программный интерфейс IPv6, по большей части, совместим с IPv4 (смотрите ip(7)). В этой справочной странице описаны только различия между ними.

Чтобы привязать сокет AF_INET6 к любому процессу нужно скопировать локальный адрес из переменной in6addr_any, имеющей тип in6_addr. При статической инициализации также может быть использован макрос IN6ADDR_ANY_INIT, который раскрывается в константное выражение. В обоих значениях используется сетевой порядок байт.

Адрес устройства обратной петли IPv6 (::1) доступен в глобальной переменной in6addr_loopback. Для инициализации нужно использовать IN6ADDR_LOOPBACK_INIT.

Соединения IPv4 могут обрабатываться программным интерфейсом v6 с помощью адресного типа v4-преобразованный-в-v6; то есть программе необходимо поддерживать только данный тип программного интерфейса для работы с обоими протоколами. Прозрачная работа с адресами реализована в функциях библиотеки Си.

IPv4 и IPv6 совместно используют локальное портовое пространство. При установлении соединения IPv4 или приёма пакета на сокете IPv6, адрес его источника отобразится в v6, и в дальнейшем он будет отображаться как v6.

  Формат адреса
    struct sockaddr_in6 {
        sa_family_t     sin6_family;   /* AF_INET6 */
        in_port_t       sin6_port;     /* номер порта */
        uint32_t        sin6_flowinfo; /* информация о потоке IPv6 */
        struct in6_addr sin6_addr;     /* адрес IPv6 */
        uint32_t        sin6_scope_id; /* ID области (новое в 2.4) */
    };
    struct in6_addr {
        unsigned char   s6_addr[16];   /* адрес IPv6 */
    };

Значение sin6_family всегда устанавливается в AF_INET6; в sin6_port указывается порт протокола (смотрите sin_port в ip(7)); в sin6_flowinfo указывается идентификатор потока IPv6; в sin6_addr указывается 128-битный адрес IPv6. Значением sin6_scope_id является идентификатор, зависящий от области адреса. Это новое поле, появившееся в версии Linux 2.4. Linux поддерживает его только для адресов локальной связи (link local); в этом случае sin6_scope_id содержит индекс интерфейса (смотрите netdevice(7)).

IPv6 поддерживает несколько типов адресов: однозначные (unicast) — для адресации одного узла, многоадресные (multicast) — для адресации группы узлов, anycast — для адресации ближайшего члена группы узлов (не реализовано в Linux), IPv4-on-IPv6 — для адресации узла IPv4, и несколько других зарезервированных типов адресов.

Адрес IPv6 представляет собой группу из 8 4-разрядных шестнадцатеричных чисел, разделённых двоеточием «:». Два двоеточия «::» обозначают строку 0 бит. Специальные адреса: ::1 (для устройства обратной петли) и FFFF::<адрес IPv4> — для IPv4-преобразованного-в-IPv6.

В IPv6 используется единое с IPv4 пространство портов.

  Параметры сокета
IPv6 поддерживает некоторые параметры сокета, относящиеся к протоколу, которые могут быть установлены с помощью setsockopt(2) и прочитаны с помощью getsockopt(2). Значением уровня (level) параметров сокета для IPv6 является IPPROTO_IPV6. Логический флаг в виде целого числа со значением 0 означает «ложь», другие значения — «истина».

IPV6_ADDRFORM
    Преобразует сокет AF_INET6 в сокет другого семейства адресов. На данный момент поддерживается только AF_INET. Разрешено только для сокетов IPv6, которые подсоединены и привязаны к адресам v4-преобразованные-в-v6. В аргументе задаётся указатель на целое со значением AF_INET. Это полезно для передачи v4-преобразованных сокетов в виде дескрипторов файлов программам, которые не понимают программного интерфейса IPv6.

IPV6_ADD_MEMBERSHIP, IPV6_DROP_MEMBERSHIP
    Определяет членство в многоадресных (multicast) группах. Аргументом является указатель на struct ipv6_mreq.

IPV6_MTU
    getsockopt(): Возвращает известное в данный момент значение MTU маршрута текущего сокета. Только для подключённых сокетов. Возвращается целое число.

    setsockopt(): Устанавливает MTU, который должен использоваться для сокета. MTU ограничивается значением MTU устройства или MTU пути, если включено определение пути MTU. Аргументом является указатель на целое.

IPV6_MTU_DISCOVER
    Управляет определением пути MTU для сокета. Смотрите описание IP_MTU_DISCOVER в ip(7).

IPV6_MULTICAST_HOPS
    Определяет лимит многоадресных пересылок (hop) для сокета. Аргументом является указатель на целое число. Значение -1 означает использование маршрута по умолчанию, в противном случае значение должно быть в диапазоне от 0 до 255.

IPV6_MULTICAST_IF
    Назначает устройство для исходящих многоадресных пакетов для сокета. Это разрешено только для сокетов SOCK_DGRAM и SOCK_RAW. Аргументом является указатель на индекс интерфейса (смотрите netdevice(7)) в виде целого числа.

IPV6_MULTICAST_LOOP
    Определяет, видит ли сокет многоадресные пакеты, которые сам и посылал. Аргументом является указатель на логическое значение.

IPV6_RECVPKTINFO (начиная с Linux 2.6.14)
    Задаёт отправку управляющего сообщения IPV6_PKTINFO для входящих дейтаграмм. Такие управляющие сообщения содержат структуру struct in6_pktinfo, описанную в RFC 3542. Разрешено только для сокетов SOCK_DGRAM или SOCK_RAW. Аргументом является указатель на логическое значение в виде целого числа.

IPV6_RTHDR, IPV6_AUTHHDR, IPV6_DSTOPTS, IPV6_HOPOPTS, IPV6_FLOWINFO,
    IPV6_HOPLIMIT Задают отправку управляющих сообщений для входящих датаграмм, содержащих заголовки расширения из принятых пакетов. IPV6_RTHDR доставляет заголовок маршрутизации, IPV6_AUTHHDR доставляет заголовок аутентификации, IPV6_DSTOPTS доставляет параметры назначения, IPV6_HOPOPTS доставляет параметры пересылок (hop), IPV6_FLOWINFO доставляет целое, содержащее ID потока, IPV6_HOPLIMIT доставляет целое, содержащее счётчик пересылок пакета. Управляющие сообщения имеют тот же тип, что и параметры сокета. Все эти параметры заголовка могут также устанавливаться для исходящих пакетов посылкой определённого управляющего сообщения в управляющий буфер sendmsg(2). Разрешено только для сокетов SOCK_DGRAM или SOCK_RAW. Аргументом является указатель на логическое значение.

IPV6_RECVERR
    Управляет получением асинхронных параметров ошибки. Смотрите описание IP_RECVERR в ip(7). Аргументом является указатель на логическое значение.

IPV6_ROUTER_ALERT
    Передаёт все пересланные пакеты, содержащие предупреждающий параметр hop-by-hop маршрутизатора в сокет. Разрешено только для сокетов SOCK_RAW. Выявленные пакеты не пересылаются ядром, пользователь должен отправить заново самостоятельно. Аргументом является указатель на целое. Положительное число означает перехват значения предупреждающего параметра маршрутизатора. Пакеты, содержащие предупреждающий параметр маршрутизатора с таким значением поля, будут доставлены в сокет. Отрицательное значение отключает доставку пакетов с предупреждающим параметром маршрутизатора в сокет.

IPV6_UNICAST_HOPS
    Определяет лимит однозначных (unicast) пересылок (hop) для сокета. Аргументом является указатель на целое число. Значение -1 означает использование маршрута по умолчанию, в противном случае его значение должно быть в диапазоне от 0 до 255.

IPV6_V6ONLY (начиная с Linux 2.4.21 и 2.6)
    Если этот флаг установлен (не равен 0), то сокет отправляет и принимает только пакеты IPv6. В этом случае приложение IPv4 и IPv6 может привязать один порт за раз.

    Если этот флаг сброшен (равен 0), то сокет можно использовать для отправки и приёма пакетов с и на адрес IPv6 или адрес IPv4-преобразованный-в-IPv6.

    Аргументом является указатель на логическое значение в виде целого числа.

    Значение этого флага по умолчанию определяется из содержимого файла /proc/sys/net/ipv6/bindv6only. По умолчанию значение в файле 0.

ОШИБКИ

ENODEV
    Пользователь пытался выполнить bind(2) на адрес локальной связи IPv6, но sin6_scope_id в переданной структуре sockaddr_in6 содержит некорректный индекс интерфейса.

ВЕРСИИ
В Linux 2.4 сломана двоичная совместимость sockaddr_in6 у 64-битных узлов из-за изменения выравнивания in6_addr и добавления дополнительного поля sin6_scope_id. Интерфейс ядра остался совместимым, но программа, включающая sockaddr_in6 или in6_addr в другие структуры, уже может не быть совместимой. Это не является проблемой для 32-битных узлов, например с архитектурой i386.

Поле sin6_flowinfo является нововведением в Linux 2.4. Оно прозрачно передаётся/считывается ядром в длине переданного адреса. Некоторые программы, которые передают более длинный буфер адреса и затем проверяют длину исходящего адреса, могут перестать работать.

ЗАМЕЧАНИЯ
Структура sockaddr_in6 по размеру больше, чем обычная sockaddr. Программы, которые допускают, что все типы адреса могут без проблем сохраняться в struct sockaddr, нужно изменить использовав вместо неё struct sockaddr_storage.

Параметры сокета SOL_IP, SOL_IPV6, SOL_ICMPV6 и другие SOL_* являются непереносимыми вариантами IPPROTO_*. Смотрите также ip(7).

ДЕФЕКТЫ
Расширенный программный интерфейс IPv6, описанный в RFC 2292, к настоящему времени реализован частично; хотя ядро версии 2.2 имеет почти полную поддержку параметров приёма, макросы для генерации параметров IPv6 в glibc 2.1 отсутствуют.

Поддержка IPSec для заголовков EH и АХ отсутствует.

Описание управления потоком на основе меток (label) не завершено и здесь не описано.

Эта справочная страница не полна.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
cmsg(3), ip(7)

RFC 2553: IPv6 BASIC API; Linux пытается быть совместимым с этим стандартом. RFC 2460: спецификация IPv6.