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IPv6 Winsock 애플리케이션에 대한 함수 호출

Windows 소켓 프로그래밍을 더 쉽게 하기 위해 특별히 설계된 Windows 소켓 인터페이스에 새로운 함수가 도입되었습니다. 이러한 새로운 Windows 소켓 함수의 이점 중 하나는 IPv6 및 IPv4 둘 다에 대한 통합 지원입니다.

이러한 새로운 Windows 소켓 함수에는 다음이 포함됩니다.

또한 Windows 소켓 프로그래밍을 간소화하기 위해 IPv6 및 IPv4를 모두 지원하는 새로운 IP 도우미 함수가 추가되었습니다. 이러한 새 IP 도우미 함수에는 다음이 포함됩니다.

애플리케이션에 IPv6 지원을 추가할 때 다음 지침을 사용해야 합니다.

  • WSAConnectByName을 사용하여 호스트 이름과 포트가 지정된 엔드포인트에 대한 연결을 설정합니다. WSAConnectByName 함수는 Windows Vista 이상에서 사용할 수 있습니다.
  • WSAConnectByList를 사용하여 대상 주소 집합(호스트 이름 및 포트)으로 표시되는 가능한 엔드포인트 컬렉션 중 하나에 대한 연결을 설정합니다. WSAConnectByList 함수는 Windows Vista 이상에서 사용할 수 있습니다.
  • gethostbyname 함수 호출을 새 getaddrinfo Windows Sockets 함수 중 하나에 대한 호출로 바꿉니다. IPv6 프로토콜을 지원하는 getaddrinfo 함수는 Windows XP 이상에서 사용할 수 있습니다. IPv6 프로토콜은 Windows 2000용 IPv6 기술 미리 보기가 설치된 경우 Windows 2000에서도 지원됩니다.
  • gethostbyaddr 함수 호출을 새 getnameinfo Windows Sockets 함수 중 하나에 대한 호출로 바꿉니다. IPv6 프로토콜을 지원하는 getnameinfo 함수는 Windows XP 이상에서 사용할 수 있습니다. IPv6 프로토콜은 Windows 2000용 IPv6 기술 미리 보기가 설치된 경우 Windows 2000에서도 지원됩니다.

WSAConnectByName

WSAConnectByName 함수는 대상의 호스트 이름 또는 IP 주소(IPv4 또는 IPv6)가 지정된 경우 스트림 기반 소켓을 사용하여 엔드포인트에 대한 연결을 간소화합니다. 이 함수는 사용된 IP 프로토콜 버전과 관계없는 IP 애플리케이션을 만드는 데 필요한 소스 코드를 줄입니다. WSAConnectByName 은 일반적인 TCP 애플리케이션에서 다음 단계를 단일 함수 호출로 바꿉니다.

  • 호스트 이름을 IP 주소 집합으로 확인합니다.
  • 각 IP 주소:
    • 적절한 주소 패밀리의 소켓을 만듭니다.
    • 원격 IP 주소에 연결을 시도합니다. 연결에 성공하면 반환됩니다. 그렇지 않으면 호스트에 대한 다음 원격 IP 주소를 시도합니다.

WSAConnectByName 함수는 이름을 확인한 다음 연결을 시도하는 것 이상입니다. 이 함수는 이름 확인으로 반환된 모든 원격 주소와 로컬 컴퓨터의 모든 원본 IP 주소를 사용합니다. 먼저 성공 가능성이 가장 높은 주소 쌍을 사용하여 연결을 시도합니다. 따라서 WSAConnectByName 은 가능하면 연결이 설정되도록 할 뿐만 아니라 연결을 설정하는 시간도 최소화합니다.

IPv6 및 IPv4 통신을 모두 사용하도록 설정하려면 다음 방법을 사용합니다.

애플리케이션이 특정 로컬 주소 또는 포트에 바인딩해야 하는 경우 WSAConnectByName에 대한 소켓 매개 변수가 언바운드 소켓이어야 하므로 WSAConnectByName을 사용할 수 없습니다.

아래 코드 예제에서는 이 함수를 사용하여 IP 버전에 구애받지 않는 애플리케이션을 구현하는 데 필요한 몇 줄의 코드만 보여 줍니다.

WSAConnectByName을 사용하여 연결 설정

#ifndef UNICODE
#define UNICODE
#endif

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

#include <winsock2.h>
#include <Ws2tcpip.h>
#include <stdio.h>

// Link with ws2_32.lib
#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")

SOCKET OpenAndConnect(LPWSTR NodeName, LPWSTR PortName) 
{
    SOCKET ConnSocket;
    DWORD ipv6only = 0;
    int iResult;
    BOOL bSuccess;
    SOCKADDR_STORAGE LocalAddr = {0};
    SOCKADDR_STORAGE RemoteAddr = {0};
    DWORD dwLocalAddr = sizeof(LocalAddr);
    DWORD dwRemoteAddr = sizeof(RemoteAddr);
  
    ConnSocket = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
    if (ConnSocket == INVALID_SOCKET){
        return INVALID_SOCKET;
    }

    iResult = setsockopt(ConnSocket, IPPROTO_IPV6,
        IPV6_V6ONLY, (char*)&ipv6only, sizeof(ipv6only) );
    if (iResult == SOCKET_ERROR){
        closesocket(ConnSocket);
        return INVALID_SOCKET;       
    }

    bSuccess = WSAConnectByName(ConnSocket, NodeName, 
            PortName, &dwLocalAddr,
            (SOCKADDR*)&LocalAddr,
            &dwRemoteAddr,
            (SOCKADDR*)&RemoteAddr,
            NULL,
            NULL);
    if (bSuccess){
        return ConnSocket;
    } else {
        return INVALID_SOCKET;
    }
}

WSAConnectByList

WSAConnectByList 함수는 가능한 호스트 집합(대상 IP 주소 및 포트 집합으로 표시됨)이 지정된 호스트에 대한 연결을 설정합니다. 이 함수는 엔드포인트 및 모든 로컬 컴퓨터의 IP 주소에 대한 모든 IP 주소와 포트를 사용하고 가능한 모든 주소 조합을 사용하여 연결을 시도합니다.

WSAConnectByList는 WSAConnectByName 함수와 관련이 있습니다. WSAConnectByList는 단일 호스트 이름을 사용하는 대신 호스트 목록(대상 주소 및 포트 쌍)을 허용하고 제공된 목록의 주소 및 포트 중 하나에 연결합니다. 이 함수는 애플리케이션이 잠재적 호스트 목록에서 사용 가능한 호스트에 연결해야 하는 시나리오를 지원하도록 설계되었습니다.

WSAConnectByName과 마찬가지로 WSAConnectByList 함수는 소켓을 만들고 바인딩하고 연결하는 데 필요한 소스 코드를 크게 줄입니다. 이 함수를 사용하면 IP 버전에 구애받지 않는 애플리케이션을 훨씬 쉽게 구현할 수 있습니다. 이 함수에서 허용하는 호스트의 주소 목록은 IPv6 또는 IPv4 주소일 수 있습니다.

함수에서 허용하는 단일 주소 목록에 IPv6 및 IPv4 주소를 모두 전달할 수 있도록 하려면 함수를 호출하기 전에 다음 단계를 수행해야 합니다.

  • WSAConnectByList를 호출하기 전에 IPV6_V6ONLY 소켓 옵션을 사용하지 않도록 설정하려면 AF_INET6 주소 패밀리에 대해 만든 소켓에서 setsockopt 함수를 호출해야 합니다. 이 작업은 수준 매개 변수가 IPPROTO_IPV6(IPPROTO_IPV6 소켓 옵션 참조), IPV6_V6ONLY 설정된 optname 매개 변수 및 optvalue 매개 변수 값이 0으로 설정된 소켓에서 setsockopt 함수를 호출하여 수행됩니다.
  • 모든 IPv4 주소는 IPv4 노드와 통신 하는 IPv6만 애플리케이션을 사용 하도록 설정 하는 IPv4 매핑된 IPv6 주소 형식으로 표현 되어야 합니다. IPv4 매핑된 IPv6 주소 형식을 사용하면 IPv4 노드의 IPv4 주소를 IPv6 주소로 나타낼 수 있습니다. IPv4 주소는 IPv6 주소의 낮은 순서 32비트로 인코딩되고, 상위 96비트에는 고정 접두사 0:0:0:0:0:FFFF가 있습니다. IPv4 매핑된 IPv6 주소 형식은 RFC 4291에 지정됩니다. 자세한 내용은 www.ietf.org/rfc/rfc4291.txt 참조하세요. Mstcpip.hIN6ADDR_SETV4MAPPED 매크로를 사용하여 IPv4 주소를 필요한 IPv4 매핑 IPv6 주소 형식으로 변환할 수 있습니다.

WSAConnectByList를 사용하여 연결 설정

#ifndef UNICODE
#define UNICODE
#endif

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

#include <winsock2.h>
#include <Ws2tcpip.h>
#include <stdio.h>

// Link with ws2_32.lib
#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")

SOCKET OpenAndConnect(SOCKET_ADDRESS_LIST *AddressList) 
{
    SOCKET ConnSocket;
    DWORD ipv6only = 0;
    int iResult;
    BOOL bSuccess;
    SOCKADDR_STORAGE LocalAddr = {0};
    SOCKADDR_STORAGE RemoteAddr = {0};
    DWORD dwLocalAddr = sizeof(LocalAddr);
    DWORD dwRemoteAddr = sizeof(RemoteAddr);

    ConnSocket = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
    if (ConnSocket == INVALID_SOCKET){
        return INVALID_SOCKET;
    }

    iResult = setsockopt(ConnSocket, IPPROTO_IPV6,
        IPV6_V6ONLY, (char*)&ipv6only, sizeof(ipv6only) );
    if (iResult == SOCKET_ERROR){
        closesocket(ConnSocket);
        return INVALID_SOCKET;       
    }

    // AddressList may contain IPv6 and/or IPv4Mapped addresses
    bSuccess = WSAConnectByList(ConnSocket,
            AddressList,
            &dwLocalAddr,
            (SOCKADDR*)&LocalAddr,
            &dwRemoteAddr,
            (SOCKADDR*)&RemoteAddr,
            NULL,
            NULL);
    if (bSuccess){
        return ConnSocket;
    } else {
        return INVALID_SOCKET;
    }
}

getaddrinfo

getaddrinfo 함수는 많은 함수의 처리 작업도 수행합니다. 이전에는 주소를 만들고 열고 소켓에 바인딩하기 위해 여러 Windows 소켓 함수를 호출해야 했습니다. getaddrinfo 함수를 사용하면 이러한 작업을 수행하는 데 필요한 소스 코드 줄을 크게 줄일 수 있습니다. 다음 두 예제에서는 getaddrinfo 함수를 사용 또는 사용하지 않고 이러한 작업을 수행하는 데 필요한 소스 코드를 보여 줍니다.

getaddrinfo를 사용하여 열기, 연결 및 바인딩 수행

#ifndef UNICODE
#define UNICODE
#endif

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

#include <winsock2.h>
#include <Ws2tcpip.h>
#include <stdio.h>

// Link with ws2_32.lib
#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")

SOCKET OpenAndConnect(char *ServerName, char *PortName, int SocketType)
{
    SOCKET ConnSocket;
    ADDRINFO *AI;

    if (getaddrinfo(ServerName, PortName, NULL, &AI) != 0) {
        return INVALID_SOCKET;
    }

    ConnSocket = socket(AI->ai_family, SocketType, 0);
    if (ConnSocket == INVALID_SOCKET) {
        freeaddrinfo(AI);
        return INVALID_SOCKET;
    }

    if (connect(ConnSocket, AI->ai_addr, (int) AI->ai_addrlen) == SOCKET_ERROR) {
        closesocket(ConnSocket);
        freeaddrinfo(AI);
        return INVALID_SOCKET;
    }

    return ConnSocket;
}

getaddrinfo를 사용하지 않고 열기, 연결 및 바인딩 수행

#ifndef UNICODE
#define UNICODE
#endif

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

#include <winsock2.h>
#include <Ws2tcpip.h>
#include <stdio.h>

// Link with ws2_32.lib
#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")

SOCKET OpenAndConnect(char *ServerName, unsigned short Port, int SocketType) 
{
    SOCKET ConnSocket;
    LPHOSTENT hp;
    SOCKADDR_IN ServerAddr;
    
    ConnSocket = socket(AF_INET, SocketType, 0); /* Open a socket */
    if (ConnSocket < 0 ) {
        return INVALID_SOCKET;
    }

    memset(&ServerAddr, 0, sizeof(ServerAddr));
    ServerAddr.sin_family = AF_INET;
    ServerAddr.sin_port = htons(Port);

    if (isalpha(ServerName[0])) {   /* server address is a name */
        hp = gethostbyname(ServerName);
        if (hp == NULL) {
            return INVALID_SOCKET;
        }
        ServerAddr.sin_addr.s_addr = (ULONG) hp->h_addr;
    } else { /* Convert nnn.nnn address to a usable one */
        ServerAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ServerName);
    } 

    if (connect(ConnSocket, (LPSOCKADDR)&ServerAddr, 
        sizeof(ServerAddr)) == SOCKET_ERROR)
    {
        closesocket(ConnSocket);
        return INVALID_SOCKET;
    }

    return ConnSocket;
}

이러한 소스 코드 예제는 모두 동일한 작업을 수행하지만 첫 번째 예제에서는 getaddrinfo 함수를 사용하여 소스 코드 줄이 더 적고 IPv6 또는 IPv4 주소를 처리할 수 있습니다. getaddrinfo 함수를 사용하여 제거된 소스 코드 줄의 수는 다양합니다.

참고 항목

프로덕션 소스 코드에서 애플리케이션은 gethostbyname 또는 getaddrinfo 함수에서 반환된 주소 집합을 반복합니다. 이러한 예제는 단순성을 위해 해당 단계를 생략합니다.

 

IPv6을 지원하도록 기존 IPv4 애플리케이션을 수정할 때 해결해야 하는 또 다른 문제는 함수가 호출되는 순서와 연결됩니다. getaddrinfo gethostbyname 모두 함수 호출 시퀀스가 특정 순서로 수행되어야 합니다.

IPv4 및 IPv6이 모두 사용되는 플랫폼에서는 원격 호스트 이름의 주소 패밀리를 미리 알 수 없습니다. 따라서 원격 호스트의 IP 주소 및 주소 패밀리를 확인하려면 먼저 getaddrinfo 함수를 사용하는 주소 확인을 실행해야 합니다. 그런 다음 소켓 함수를 호출하여 getaddrinfo에서 반환된 주소 패밀리의 소켓을 열 수 있습니다. 이는 많은 IPv4 애플리케이션이 다른 함수 호출 순서를 사용하는 경향이 있으므로 Windows 소켓 애플리케이션을 작성하는 방법에 중요한 변경 사항입니다.

대부분의 IPv4 애플리케이션은 먼저 AF_INET 주소 패밀리에 대한 소켓을 만든 다음 이름 확인을 수행하고 소켓을 사용하여 확인된 IP 주소에 연결합니다. 이러한 애플리케이션을 IPv6 지원 으로 만들 때 소켓 함수 호출은 주소 패밀리가 억제된 경우 이름 확인 이후까지 지연되어야 합니다. 이름 확인에서 IPv4 및 IPv6 주소를 모두 반환하는 경우 개별 IPv4 및 IPv6 소켓을 사용하여 이러한 대상 주소에 연결해야 합니다. 이러한 모든 복잡성은 Windows Vista 이상에서 WSAConnectByName 함수를 사용하여 방지할 수 있으므로 애플리케이션 개발자는 이 새 함수를 사용하는 것이 좋습니다.

다음 코드 예제에서는 이름 확인을 먼저 수행한 다음(다음 소스 코드 예제의 네 번째 줄에서 수행) 소켓을 열기 위한 적절한 시퀀스를 보여 줍니다(다음 코드 예제의 19번째 줄에서 수행됨). 이 예제는 부록 B의 IPv6 사용 클라이언트 코드에 있는 Client.c 파일에서 발췌한 내용입니다. 다음 코드 예제에서 호출된 PrintError 함수는 Client.c 샘플에 나열됩니다.

#ifndef UNICODE
#define UNICODE
#endif

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

#include <winsock2.h>
#include <Ws2tcpip.h>
#include <stdio.h>

// Link with ws2_32.lib
#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")

SOCKET OpenAndConnect(char *Server, char *PortName, int Family, int SocketType)
{

    int iResult = 0;
    SOCKET ConnSocket = INVALID_SOCKET;

    ADDRINFO *AddrInfo = NULL;
    ADDRINFO *AI = NULL;
    ADDRINFO Hints;

    char *AddrName = NULL;

    memset(&Hints, 0, sizeof (Hints));
    Hints.ai_family = Family;
    Hints.ai_socktype = SocketType;

    iResult = getaddrinfo(Server, PortName, &Hints, &AddrInfo);
    if (iResult != 0) {
        printf("Cannot resolve address [%s] and port [%s], error %d: %s\n",
               Server, PortName, WSAGetLastError(), gai_strerror(iResult));
        return INVALID_SOCKET;
    }
    //
    // Try each address getaddrinfo returned, until we find one to which
    // we can successfully connect.
    //
    for (AI = AddrInfo; AI != NULL; AI = AI->ai_next) {

        // Open a socket with the correct address family for this address.
        ConnSocket = socket(AI->ai_family, AI->ai_socktype, AI->ai_protocol);
        if (ConnSocket == INVALID_SOCKET) {
            printf("Error Opening socket, error %d\n", WSAGetLastError());
            continue;
        }
        //
        // Notice that nothing in this code is specific to whether we 
        // are using UDP or TCP.
        //
        // When connect() is called on a datagram socket, it does not 
        // actually establish the connection as a stream (TCP) socket
        // would. Instead, TCP/IP establishes the remote half of the
        // (LocalIPAddress, LocalPort, RemoteIP, RemotePort) mapping.
        // This enables us to use send() and recv() on datagram sockets,
        // instead of recvfrom() and sendto().
        //

        printf("Attempting to connect to: %s\n", Server ? Server : "localhost");
        if (connect(ConnSocket, AI->ai_addr, (int) AI->ai_addrlen) != SOCKET_ERROR)
            break;

        if (getnameinfo(AI->ai_addr, (socklen_t) AI->ai_addrlen, AddrName,
                        sizeof (AddrName), NULL, 0, NI_NUMERICHOST) != 0) {
            strcpy_s(AddrName, sizeof (AddrName), "<unknown>");
            printf("connect() to %s failed with error %d\n", AddrName, WSAGetLastError());
            closesocket(ConnSocket);
            ConnSocket = INVALID_SOCKET;
        }    
    }
    return ConnSocket;
}

IP 도우미 함수

마지막으로 IP 도우미 함수 GetAdaptersInfo 및 관련 구조 IP_ADAPTER_INFO 사용하는 애플리케이션은 이 함수와 구조체가 모두 IPv4 주소로 제한됨을 인식해야 합니다. 이 함수 및 구조체에 대한 IPv6 지원 대체는 GetAdaptersAddresses 함수 및 IP_ADAPTER_ADDRESSES 구조체입니다. IP 도우미 API를 사용하는 IPv6 지원 애플리케이션은 모두 Microsoft Windows SDK(소프트웨어 개발 키트)에 정의된 GetAdaptersAddresses 함수 및 해당 IPv6 지원 IP_ADAPTER_ADDRESSES 구조를 사용해야 합니다.

권장 사항

애플리케이션이 IPv6 호환 함수 호출을 사용하는지 확인하는 가장 좋은 방법은 getaddrinfo 함수를 사용하여 호스트-주소 변환을 가져오는 것입니다. Windows XP부터 getaddrinfo 함수는 gethostbyname 함수를 불필요하게 만들므로 애플리케이션은 향후 프로그래밍 프로젝트에 대신 getaddrinfo 함수를 사용해야 합니다. Microsoft는 gethostbyname을 계속 지원하지만 이 함수는 IPv6을 지원하도록 확장되지 않습니다. IPv6 및 IPv4 호스트 정보를 가져오기 위한 투명한 지원을 받으려면 getaddrinfo를 사용해야 합니다.

다음 예제에서는 getaddrinfo 함수를 가장 잘 사용하는 방법을 보여줍니다. 이 예제와 같이 제대로 사용되는 함수는 IPv6 및 IPv4 호스트-주소 변환을 제대로 처리하지만 지원되는 소켓 유형과 같은 호스트에 대한 다른 유용한 정보도 가져옵니다. 이 샘플은 부록 B에 있는 Client.c 샘플에서 발췌한 것입니다.

#ifndef UNICODE
#define UNICODE
#endif

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

#include <winsock2.h>
#include <Ws2tcpip.h>
#include <stdio.h>

// Link with ws2_32.lib
#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")

int ResolveName(char *Server, char *PortName, int Family, int SocketType)
{

    int iResult = 0;

    ADDRINFO *AddrInfo = NULL;
    ADDRINFO *AI = NULL;
    ADDRINFO Hints;

   //
    // By not setting the AI_PASSIVE flag in the hints to getaddrinfo, we're
    // indicating that we intend to use the resulting address(es) to connect
    // to a service.  This means that when the Server parameter is NULL,
    // getaddrinfo will return one entry per allowed protocol family
    // containing the loopback address for that family.
    //
    
    memset(&Hints, 0, sizeof(Hints));
    Hints.ai_family = Family;
    Hints.ai_socktype = SocketType;
    iResult = getaddrinfo(Server, PortName, &Hints, &AddrInfo);
    if (iResult != 0) {
        printf("Cannot resolve address [%s] and port [%s], error %d: %s\n",
               Server, PortName, WSAGetLastError(), gai_strerror(iResult));
        return SOCKET_ERROR;
    }
     return 0;
}

참고 항목

IPv6을 지원하는 getaddrinfo 함수 버전은 Windows XP 릴리스의 새로운 버전입니다.

 

방지할 코드

호스트 주소 변환은 일반적으로 gethostbyname 함수를 사용하여 수행되었습니다. Windows XP부터:

  • getaddrinfo 함수는 gethostbyname 함수를 사용되지 않습니다.
  • 애플리케이션은 gethostbyname 함수 대신 getaddrinfo 함수를 사용해야 합니다.

코딩 작업

IPv6에 대한 지원을 추가하도록 기존 IPv4 애플리케이션을 수정하려면

  1. Checkv4.exe 유틸리티를 가져옵니다. 이 유틸리티는 Windows SDK의 일부로 설치됩니다. 이전 버전의 Checkv4.exe 도구도 Windows 2000용 Microsoft IPv6 기술 미리 보기의 일부로 포함되었습니다.
  2. 코드에 대해 Checkv4.exe 유틸리티를 실행합니다. 파일에 대해 버전 유틸리티를 실행하는 방법에 대한 자세한 내용은 Checkv4.exe 유틸리티 사용을 참조하세요.
  3. 이 유틸리티는 gethostbyname, gethostbyaddr 및 기타 IPv4 전용 함수의 사용을 경고하고 getaddrinfo 및 getnameinfo같은 IPv6 호환 함수로 바꾸는 방법에 대한 권장 사항을 제공합니다.
  4. gethostbyname 함수의 인스턴스와 연결된 코드를 getaddrinfo 함수로 적절하게 바꿉니다. Windows Vista에서 적절한 경우 WSAConnectByName 또는 WSAConnectByList 함수를 사용합니다.
  5. gethostbyaddr 함수의 인스턴스와 연결된 코드를 getnameinfo 함수로 적절하게 바꿉니다.

또는 gethostbyname 및 gethostbyaddr 함수의 인스턴스에 대한 코드 베이스를 검색하고 이러한 모든 사용(및 기타 연결된 코드)을 getaddrinfo getnameinfo 함수로 변경할 수 있습니다.

Windows 소켓 애플리케이션용 IPv6 가이드

IPv6 Winsock 애플리케이션에 대한 데이터 구조 변경

IPv6 Winsock 애플리케이션용 이중 스택 소켓

하드 코딩된 IPv4 주소 사용

IPv6 Winsock 애플리케이션에 대한 사용자 인터페이스 문제

IPv6 Winsock 애플리케이션에 대한 기본 프로토콜