为什么我的 Nodejs 的http 服务接收到的IP地址前面会有::ffff:？
Hello World
今天介绍一个比较绕口的技术。
故事的首先要从测试同学提的一个 BUG 开始
为什么一个ipv4 地址前面会有::ffff:呢？是不是你的程序写错了呢。那我们来深究一下这个是什么东西。
这种地址叫 ipv4 mapped ipv6。为什么会有这么奇怪的东西呢，与 ipv6 部署有关。
我们知道，ipb6 的地址空间范围非常大。ipv6 改动不光涉及到网络层，例如配置 ipv6 的路由协议，还有应用层的调整，例如程序从 ipv4 监听改成 ipv6 监听。但是这个改动的成本巨大，又要涉及到代码的调整，又要涉及到地址处理的问题，例如是否监听多协议等等等，于是有人发明了 ipv6 dual stack mode 技术。通俗来讲就是
- 程序只需要监听 ipv6，如果不做特殊设置（IPV6_ONLY） 那么socket 同时附带同时也监听 ipv4。并且 ipv4 接受到的请求，自动转换为 ipv6 的格式交给应用层处理
下面我们写一个python 的小程序来看一下
import socket
import threading
def create_socket():
# 创建一个可以同时支持 IPv4 和 IPv6 的套接字
sock = socket.socket(socket.AF_INET6, socket.SOCK_STREAM)
# 设置地址重用选项,允许快速重启服务器
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
# 设置 IPv6 only 选项为 False,允许 IPv4 客户端连接
if hasattr(socket, 'IPV6_V6ONLY'):
sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IPV6, socket.IPV6_V6ONLY, False)
return sock
def start_server():
addr = ("", 8080) # 监听所有网络接口的 8080 端口
# 尝试创建支持双栈 IPv6 的套接字
if socket.has_dualstack_ipv6():
sock = socket.create_server(addr, family = socket.AF_INET6, dualstack_ipv6 = True)
else:
# 如果不支持双栈 IPv6,则创建普通的 IPv6 套接字
sock = socket.create_server(addr)
sock.listen(5)
print("Server listening on 0.0.0.0:8080 (IPv4 and IPv6)")
while True:
conn, addr = sock.accept()
threading.Thread(target = handle_client, args = (conn, addr)).start()
def handle_client(conn, addr):
print(f"New connection from {addr[0]}:{addr[1]}")
try:
while True:
data = conn.recv(1024)
if not data:
break
print(f"Received: {data.decode()}")
conn.sendall(data) # 回显收到的数据
except Exception as e:
print(f"Error handling client: {e}")
finally:
conn.close()
print(f"Connection closed with {addr[0]}:{addr[1]}")
if __name__ == "__main__":
start_server()
我们通过 nc 使用 ipv4 协议链接 python 的服务端，可以发现正常触发了ffff::
并且这种监听会被内核socket 标记为 tcp 46。当然，这里还有一个重要区别，我们以 linux 为例，AP_ENABLE_V4_MAPPED 。这个参数决定了双栈模式下，收到的 ipv4 地址是否翻译为 ipv6 地址去展示。
但是这种技术不知为何鲜为人知，导致测试的同学和绝大多数研发都不知道，以为是 BUG。那我们怎么解决呢？
-
关闭ipv6 双栈
-
只监听 ipv6
-
在 Linux 中，默认情况下，AP_ENABLE_V4_MAPPED 是 1，那么 httpd 就会直接监听 ipv6， 因为此时 ipv6 的 socket 能够处理 ipv4 的请求；另外，bind() 系统调用会对用户空间的进程透明处理 ipv6 没有开启的情况，此时会监听到 ipv4。
而如果我们在编译 httpd 的时候使用 --disable-v4-mapped 参数禁止 ipv4 mapped，那么默认情况下， httpd 会分别监听在 ipv4 和 ipv6，而非只监听 ipv6
回到我们的业务代码，我们的业务是 Nodejs 开发。在 Nodejs 的 Issues 中，很多人都提到了 ipv6 dual stack 很容易误导人，强烈要求社区关闭该功能。
Nodejs 的 socket 监听再没有指定协议的情况下，会使用 Ipv6 dual stack 监听。并且与操作系统有关，Issues 中有人提到，Mac 会默认监听 Tcp46。也就是 ipv4 的请求和 ipv6 的请求不会互相掺杂，但是 ubuntu 却变成了 tcp6.
所以，大约在 21 年左右，Nodejs 终于支持了单独设置 Ipv6Only 选项，如图
https://github.com/nodejs/help/issues/4067#:~:text=https://nodejs.org/api/net.html#serverlisten
测试由于年少无知，乱提 BUG
