监控IPv4和IPv6下的相同端口

如今，随着网络的日益普及，IPv4地址数量相对于与日俱增的网络设备而言，简直太稀缺了，已经远远无法满足日常需求，因此出现了IPv6协议，并开始逐渐向IPv6进行过渡。在如今的过渡阶段中，网络环境中同时存在IPv4网络和IPv6网络，因此开发软件时通常要求支持双栈的功能。

同时监控双栈(IPv4栈、IPv6栈)下的指定端口号实现上也比较简单，分别创建两个套接字：

一个用来监听IPv4端口
一个用来监听IPv6端口

只是这里面有一个需要注意的地方：

创建两个UDP套接字，分别监听IPv4,IPv6端口，不存在特别的问题。但是TCP却不同，如果先创建并绑定IPv4的端口，则另一个套接字无法直接绑定IPv6的相同端口。会提示如下信息：

bind failed: : Address already in use

此时需要设置IPv6套接字的高级选项（IPPROTO_IPV6）方可以进行绑定和监听：

static const int on = 1;
setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY,(const void *)&on, sizeof(on))

UDP无需此项参数设置，具体原因未知。

完整代码实现如下（包括udp, tcp监控双栈代码）：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>int creatSocketUdp(char *ip, short port)
{static const int on = 1;int fd;struct sockaddr_in server;if ((fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0))<0){perror("creatSocketUdp_v6 create socket failed: ");return -1;}else if(setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const void *)&on, sizeof(on))<0){perror("creatSocketUdp_v6 set REUSEADDR failed: ");return -1;}bzero(&server, sizeof(server));server.sin_family = AF_INET;server.sin_port = htons(port);server.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);int ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server));if (ret != 0){perror("creatSocketUdp_v6 bind failed: ");return -1;}return fd;
}int creatSocketUdp_v6(char *ip, short port)
{static const int on = 1;int fd;struct sockaddr_in6 server;if ((fd = socket(AF_INET6, SOCK_DGRAM, 0))<0){perror("creatSocketUdp_v6 create socket failed: ");return -1;}else if(setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const void *)&on, sizeof(on))<0){perror("creatSocketUdp_v6 set REUSEADDR failed: ");return -1;
/*  }else if(setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY,(const void *)&on, sizeof(on))<0){perror("creatSocketUdp_v6 set REUSEADDR failed: ");return -1; */}bzero(&server, sizeof(server));server.sin6_family = AF_INET6;server.sin6_addr = in6addr_any;server.sin6_port = htons(port);int ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server));if (ret != 0){perror("creatSocketUdp_v6 bind failed: ");return -1;}return fd;
}int creatSocketTcp(char *ip, short port)
{static const int on = 1;int fd;struct sockaddr_in server;if ((fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0))<0){perror("creatSocketTcp create socket failed: ");return -1;}else if(setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const void *)&on, sizeof(on))<0){perror("creatSocketTcp set REUSEADDR failed: ");return -1;}bzero(&server, sizeof(server));server.sin_family = AF_INET;server.sin_port = htons(port);server.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);int ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server));if (ret != 0){perror("creatSocketTcp bind failed: ");return -1;}if (listen(fd, 5)<0){perror("creatSocketTcp listen failed: ");return -1;}return fd;
}int creatSocketTcp_v6(char *ip, short port)
{static const int on = 1;int fd;struct sockaddr_in6 server;if ((fd = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0))<0){perror("creatSocketTcp_v6 create socket failed: ");return -1;}else if(setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const void *)&on, sizeof(on))<0){perror("creatSocketTcp_v6 set REUSEADDR failed: ");return -1;}else if(setsockopt(fd, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY,(const void *)&on, sizeof(on))<0){perror("creatSocketTcp_v6 set REUSEADDR failed: ");return -1; }bzero(&server, sizeof(server));server.sin6_family = AF_INET6;server.sin6_addr = in6addr_any;server.sin6_port = htons(port);int ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server));if (ret != 0){perror("creatSocketTcp_v6 bind failed: ");return -1;}if (listen(fd, 5)<0){perror("creatSocketTcp_v6 listen failed: ");return -1;} return fd;
}void main(int argc, char** argv)
{char buf[1024] = {0};int buflen = 0;int clientLen = 0;struct sockaddr client;int ret = 0;int fd ;int fd6;if (argc != 2){printf("Usage: ./a.out tcp|udp\n");return ;}else if(strstr(argv[1],"udp")){fd = creatSocketUdp(NULL, 8080);if(fd < 0){printf("%s:%d error\n", __func__, __LINE__);return ;}fd6 = creatSocketUdp_v6(NULL, 8080);if(fd < 0){printf("%s:%d error\n", __func__, __LINE__);return ;}}else if(strstr(argv[1],"tcp")){fd = creatSocketTcp(NULL, 8080);if(fd < 0){printf("%s:%d error\n", __func__, __LINE__);return ;}fd6 = creatSocketTcp_v6(NULL, 8080);if(fd6 < 0){printf("%s:%d error\n", __func__, __LINE__);return ;}}else{printf("Usage: ./a.out tcp|udp\n");return ;}bzero(&client, sizeof(client));fd_set readfds;int maxFD = 0;struct timeval timeVal;while(1){FD_ZERO(&readfds);FD_SET(fd, &readfds);FD_SET(fd, &readfds);maxFD = fd6 > fd ? fd6:fd;timeVal.tv_sec = 1;timeVal.tv_usec = 0;ret = select(maxFD, &readfds,NULL,NULL,&timeVal);if (ret == 0){printf("【Timeout!!!】\n");continue;}else if (ret < 0){perror("Whack Fucking error??? :");break;}else{if (FD_ISSET(fd, &readfds)){buflen = recvfrom(fd, buf, 1024, 0, (struct sockaddr *)&client, &clientLen);if(buflen>0){printf("【recv packet v4】: %s\n", buf);sendto(fd, buf, buflen, 0, (struct sockaddr *)&client, clientLen);}}else if(FD_ISSET(fd, &readfds)){buflen = recvfrom(fd, buf, 1024, 0, (struct sockaddr *)&client, &clientLen);if(buflen>0){printf("【recv packet v6】: %s\n", buf);sendto(fd, buf, buflen, 0, (struct sockaddr *)&client, clientLen);}}}}}

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