IPv4与IPv6地址结构对比及套接字编程基础

本文档主要讨论了IPv4与IPv6地址结构的比较，以及套接字编程的基础知识，包括套接字地址结构、套接字基本函数和套接字类型。同时，提到了不同操作系统中套接字地址结构的差异。 在IPv4和IPv6的地址结构对比中，IPv4地址是一个32位的二进制数，通常以点分十进制的形式表示，如192.168.0.1。而IPv6地址则扩展到了128位，采用冒号十六进制表示法，例如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。IPv6引入了更长的地址，旨在解决IPv4地址空间耗尽的问题，并提供了更多的地址用于设备连接。 在套接字编程方面，套接字是网络编程中的一个重要接口，允许程序员利用它来开发跨网络的通信应用。套接字有两种主要的发展方向：Socket API和TLI（Transport Layer Interface）。Socket API更为广泛使用，因为它更加灵活和平台无关。 套接字类型分为几种，如SOCKET_STREAM对应TCP，提供双向可靠的流式数据传输；SOCKET_DGRAM对应UDP，提供双向不可靠的数据报服务；而SOCKET_RAW则允许访问更低级别的网络协议，如ICMP，适合于网络诊断和分析。 在IPv4中，套接字地址结构`sockaddr_in`包含一个16位的端口号、32位的IP地址和8字节的填充区域。而在IPv6中，`sockaddr_in6`结构包含一个16位端口号、32位流标签（IPv6不常用）、128位的IPv6地址，以及8字节的填充。需要注意的是，这些结构在不同的操作系统上可能有所不同，例如在某些系统中，`sockaddr_in`可能会包含一个额外的长度字段`sin_len`来指示整个结构的大小。 在实际编程中，创建服务器套接字时，会初始化`sockaddr_in`或`sockaddr_in6`结构，设置协议族（AF_INET或AF_INET6）、端口号（通过`htons`转换为网络字节序）和地址（对于IPv4的`INADDR_ANY`表示任何可用的本地接口，IPv6的`in6addr_any`表示相同）。 理解IPv4与IPv6地址结构的区别以及套接字编程的基本概念，对于进行网络编程和构建跨平台的网络应用至关重要。