iOS9 iOS 上架需要 支持IPv6 DNS64 / NAT64网络的调研 。
一 背景
1、 IPv4地址耗尽。
2、 IPv6比IPv4更高效。
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2.1 避免了网络地址转换的需求。
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2.2 通过简单的IP报文头部格式提供更快的路。
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2.3 避免网络碎片。
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2.4 避免广播邻居地址解析。
3、 4G网络对IPv6的支持。
4、 多媒体服务兼容IPv6。
5、 继续支持IPv4的运营成本和管理成本较高。
二 调研内容
1、 蜂窝网络利用DNS64和NAT64部署IPv6网络。
Figure 10-2 A cellular network that deploys an IPv6 network with DNS64 and NAT64
客户端给一个DNS64的服务器发送请求IPv6地址的网络请求，如果找到了IPv6地址，立即返回给客户端，如果未找到IPv6地址，DNS64服务器就会寻找IPv4地址，并通过给IPv4地址就前缀的方式合成IPv4地址并且返回。
当客户端发送给服务器的请求时，发往合成地址的任何IPv6数据包自动由网络通过一个NAT64网关路由。网关执行IPv6-to-IPv4地址和协议转换的请求。它也执行IPv4到IPv6转换来自服务器的响应。
Figure 10-3 DNS64 IPv4 to IPv6 translation process
2、 常见不支持IPv6的情况
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2.1 IP地址写入在协议里，比如：直接嵌套在SIP和FTP协议中。
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2.2 IP地址写入在配置文件中。
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2.3 网络预测，即在网络连接API中写入IP地址判断蜂窝或者Wi-Fi是否连接。
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2.4 使用支持IPv4的低级API。
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2.5 使用容量小于或等于32字节的地址存储器。
3、 确保兼容IPv6 DNS64/NAT64
- 3.1 使用高级的网络框架，比如：
Cocoa URL loading system(NSURLSession, NSURLRequest, and NSURLConnection)、
CFNetwork(CFHostCreateWithName，CFStreamCreatePairWithSocketToCFHost)、
WebKit （此框架适用于web内容展示）
- 3.2 不要使用明文IP（Don’t Use IP Address Literals）：
苹果建议使用：getaddrinfo 和 getnameinfo通过传递hostname和FQDN（完全限定域名）的方式
不要使用：getaddrinfo 和SCNetworkReachabilityCreateWithName通过传递明文IP的方式
注:在iOS9及其之后，NSURLSession和CFNetwork会自动从IPv4地址合成IPv6地址
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3.3 使用没有预测的网络连接：
判断设备是否可路由：
苹果不建议使用: SCNetworkReachabilityCreateWithAddress 并且传入IP地址
苹果建议使用: SCNetworkReachabilityCreateWithName 并且传进一个hostname。
判断蜂窝或者Wi-Fi是否连接：
苹果不建议使用：SCNetworkReachabilityCreateWithAddress并且IPv4地址
苹果建议使用： kSCNetworkReachabilityFlagsIsWWAN。
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3.4 使用足够存储IPv6地址的地址储存器，比如：sockaddr_storage。
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3.5 检查不支持IPv6的低级API：
注：inet_addr()，inet_aton()，inet_lnaof()，inet_makeaddr()，inet_netof()，inet_network()，inet_ntoa()，inet_ntoa_r()，bindresvport()，getipv4sourcefilter()，setipv4sourcefilter()
修改可兼容IPv6的函数：
| IPv4 | IPv6 |
|---|---|
| AF_INET | AF_INET6 |
| PF_INET | PF_INET6 |
| struct in_addr | struct in_addr6 |
| struct sockaddr_in | struct sockaddr_in6 |
| kDNSServiceProtocol_IPv4 | kDNSServiceProtocol_IPv6 |
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3.6 使用系统的API合成IPv6地址。
如果在没有主机名的情况下应用需要去连接一个只支持IPv4的服务器，可以使用getaddrinfo函数解析IPv4，如果当前的网络接口并不支持IPv4，但是支持IPv6、NAT64和 DNS64，那么使用这个函数可以得到一个合成的IPv6的地址。
注：在iOS9.2和OS X10.11.2，getaddrinfo拥有合成地址的功能。
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3.7 避免在连接到主机之前解析域名。
原因：DNS解析可以返回很多IP地址，但是在应用层并不能确定哪一个IP才是连接远程主机的最好连接方式；如果使用域名，就可以去判断哪一个IP才可以链接到主机。
解决：可以使用例如CFHost或者CFNetService这样支持传入域名的API。
