ipv4ipv6:让 RMI 程序同时支持 IPv4 和 IPv6 疯狂代码！

="atitle">IPv6 介绍

IPv4 自发布以来得到广泛

认可和应用

经受住了互联网从小型发展到如今全球规模

考验

实战证明它是健壮

易于实现

并具有很好

互操作性

但是 IPv4 协议

设计仍有

些未考虑到

地方

随着 Internet

飞速发展和新型应用

不断涌现

这些不足逐渐显露出来

首先

近年来 Internet 成指数级数增长

而只有 32 位地址

IPv4 引起了迫在眉睫

IP 地址空间耗尽

问题；第 2

IPv4 路由结构较为扁平

使得 Internet 上骨干路由器需要维护庞大

路由表；第 3

目前 IPv4 实现方案中

多数情况需要手工配置或者使用 DHCP 有状态方式配置协议

随着越来越多

节点要求接入网络

需要

种简便

配置方式；第 4

在 IP 级

安全方面

IPv4 并不强制使用 IPSec ；最后

IPv4 协议中使用服务类型 TOS 字段来支持实时通信流传送

而 TOS 功能有限

因此对实时数据传输 Qos

支持不是很理想

为解决上述问题及其它相关问题

互联网工程任务组织 IETF 开发了

套新

协议和标准即 IP 版本 6(IPv6)

它吸纳了很多用于更新 IPv4

新思想

在设计时力求对上下层协议造成最小

影响

和 IPv4 相比

IPv6 协议具有以下

些新

特性:

IPv6 协议头采用了固定长度头部路由器在处理 IPv6 报头时效率会更高
IPv6 具有 128 位巨大地址空间既便为当前所有主机都分配个 IPv6 地址IPv6 仍然有充足地址供以后使用
IPv6 具有即插即用特性 IPv6 引入了无状态地址自动配置方式链路上主机根据路由公告和自身链路地址可以自动生产个 IPv6 地址从而简化了入网主机配置过程实现了 IPv6 即插即用
提供网络层认证和加密 IPv6 支持 IPSec这为网络安全提供了种基于标准解决方案
IPv6 更好地支持 QoS IPv6 协议头部包含流标签字段使得路由器可以对属于个流数据包进行识别和提供特殊处理；用业务流分类字段来区分通信流优先级因此 IPv6 对 QoS 提供了更好支持
IPv6 更好地支持移动性虽然 IPv4 也有移动特性但是作为 IPv4 扩展实现受到体系结构和连通性限制而 IPv6 移动特性是内置具有较少局限性并具有更强可伸缩性和健壮性可满足将来 Internet 通信需求
IPv6 具有很好可扩展性这可通过在 IPv6 协议头的后添加新扩展协议头实现

="atitle">Java 对 IPv6

支持

Java 从 1.4 开始

已经提供了对 IPv6

支持

Java APIs 遵循了如下 IPv6 标准:

RFC2373: IPv6 Addressing Architecture
RFC2553: Basic Socket Interface Extensions for IPv6
RFC2732: Format for Literal IPv6 Address in URL

但是由于安全等原因

Java 并没有支持原始套接字

除此的外

些 IPv6 特性

诸如隧道

自动配置

移动 IP 等

Java 都没有提供支持

和 C/C

对 IPv6

支持区别

Java 对 IPv6

支持是自动和透明

也就是说现有

Java

不需要经过修改就可以直接支持 IPv6

以下面代码为例

这段代码在 IPv4 上可以正常运行

同样也可以工作在 IPv6 上

InetAddress ip = InetAddress.getByName("java.sun.com"); Socket s =

Socket(ip, 80);

Java 对 IPv6

支持体现在其 JDK 对 IPv6

支持上

当然前提条件是操作系统需要提供对 IPv6

支持

以下操作系统已经提供了对 IPv6

支持

表 1. OS 对 IPv6

支持表 2. JDK 对 IPv6

支持
JDK/OS Windows Linux AIX Solaris HPUX ZOS

Windows:

Windows 2000
Windows XP
Windows NT
Windows 2003 server

Linux:

Linux kernel 2.2 及以上版本

Unix:

AIX 4.3 及以上版本
Solaris 8 及以上版本
HP-UX 11i 及以上版本
BSD/OS 4.0 及以上版本
True64 Unix 4.0D 及以上版本
FreeBSD 4.0 及以上版本
NetBSD
OpenBSD 2.7 及以上版本

Other OS:

OS/390, Z/OS V1R4 及以上版本
OS400 V5R2 及以上版本
Mac OS X

下面列出了各个版本 JDK 对 IPv6

支持情况

="atitle">RMI 对 IPv6

支持

既然 Java 对 IPv6

支持是透明

那么 RMI

理论上就应该同时支持 IPv4 和 IPv6

但测试结果告诉我们只有在 RMI 服务器端套接字不绑定 IP 地址

情况下这种结论才成立

考虑下面这样

个例子

个支持双栈

服务器

同时配置了 IPv4 地址和 IPv6 地址

服务器应用

用如下代码创建了

个服务器套接字

等待客户端

连接

由于 Java 对 IPv6

透明支持

IPv4 和 IPv6

客户端都可以正常连接到这台服务器上

清单 1. 无 IP 绑定

服务器套接字

try {

port = 2000; ServerSocket srv =

ServerSocket(port); Socket

= srv.accept

; } catch (IOException e) { e.pr

StackTrace

; }

通过natestat – na可以看出

服务器监听在 0.0.0.0:2000 上

这样任何客户端都可以连接到服务器上

其中包括 IPv6 客户端用服务器

IPv6 地址也能顺利连接

Proto Local Address Foreign Address State TCP 0.0.0.0:2000 0.0.0.0:0 LISTENING

但是很多时候

应用

从安全等角度考虑

常常需要将服务器套接字绑定在某个具体

IP 上

现在我们假设把服务器套接字绑定在

个 IPv4 地址上

如下

所示:

清单 2. 绑定 IP

服务器套接字

try {

port = 2000; ServerSocket srv =

ServerSocket(port); srv.bind(

InetSocketAddress( “ 9.181.27.34 ” , port) Socket

= srv.accept

; } catch (IOException e) { e.pr

StackTrace

; }

通过natestat – na

我们可以发现监听方式已改变:

Proto Local Address Foreign Address State TCP 9.181.27.34:2000 0.0.0.0:0 LISTENING

从套接字

定义看出

它由 IP 和端口组成

它们唯

确定了

个套接字

同时也限定了访问套接字

方式

在访问由固定 IP 和端口组成

套接字时

客户端必须指定服务器

IP 和端口才能正常连接

在服务器绑定 IPv4 地址

情况下

IPv6 客户端就无法用服务器

IPv6 地址进行访问

当然 IPv4 客户端能通过服务器

IPv4 地址 9.181.27.34 进行连接访问

上面分析了 Java 对 IPv6

支持以及服务器套接字如何影响客户端

连接

接下来我们用例子分析 RMI 对 IPv6

支持

我们搭建了如下

实验环境:

图 1. 实验环境

接下来

我们设计了

个基本

RMI 应用

下面这段是 RMI 服务器

:

清单 3. RMI 服务器

view plaincopy to clipboardpr

="alt">importjava.rmi.*;
="">importjava.rmi.server.*;
="alt">importjava.rmi.registry.*;
="">
="alt">="keyword">public="keyword">SampleServerImplextendsUnicastRemoteObject
="">implementsSampleServer
="alt">{
="">SampleServerImplthrowsRemoteException
="alt">{
="">super;
="alt">}
="">
="alt">="keyword">public="keyword">sum(="keyword">a,="keyword">b)throwsRemoteException
="">{
="alt">="keyword">a+b;
="">}
="alt">
="">="keyword">public="keyword">="keyword">void(Stringargs)
="alt">{
="">="keyword">try
="alt">{
="">="comment">//createalocalinstanceoftheobject
="alt">SampleServerImplServer=="keyword">SampleServerImpl;
="">
="alt">="comment">//putthelocalinstanceheregistry
="">Naming.rebind(="">"rmi://9.181.27.34/SAMPLE-SERVER",Server);
="alt">
="">.="keyword">out.prln(="">"Serverwaiting.....");
="alt">}
="">="keyword">catch(java.net.MalformedURLExceptionme)
="alt">{
="">.="keyword">out.prln(="">"MalformedURL:"+me.toString);
="alt">}
="">
="alt">="keyword">catch(RemoteExceptionre)
="">{
="alt">.="keyword">out.prln(="">"Remoteexception:"+re.toString);
="">}
="alt">
="">}
="alt">}

="c-sharp" style="DISPLAY: none" rows="15" cols="50" name="code">import java.rmi.*;
import java.rmi.server.*;
import java.rmi.registry.*;
public <img src='/icons/47604class.gif' /> SampleServerImpl extends UnicastRemoteObject
implements SampleServer
{
SampleServerImpl<img src='/icons/47604kh.gif' /> throws RemoteException
{
super<img src='/icons/47604kh.gif' />;
}
public <img src='/icons/47604int.gif' /> sum(<img src='/icons/47604int.gif' /> a,<img src='/icons/47604int.gif' /> b) throws RemoteException
{
<img src='/icons/47604return.gif' /> a + b;
}
public <img src='/icons/47604static.gif' /> void <img src='/icons/47604main.gif' />(String args<img src='/icons/47604zhk2.gif' />)
{
try
{
//create a local instance of the object
SampleServerImpl Server = <img src='/icons/47604new.gif' /> SampleServerImpl<img src='/icons/47604kh.gif' />;
//put the local instance in the registry
Naming.rebind("rmi://9.181.27.34/SAMPLE-SERVER" , Server);
<img src='/icons/47604System.gif' />.out.pr<img src='/icons/47604int.gif' />ln("Server waiting.....");
}
catch (java.net.MalformedURLException me)
{
<img src='/icons/47604System.gif' />.out.pr<img src='/icons/47604int.gif' />ln("Malformed URL: " + me.toString<img src='/icons/47604kh.gif' />);
}
catch (RemoteException re)
{
<img src='/icons/47604System.gif' />.out.pr<img src='/icons/47604int.gif' />ln("Remote exception: " + re.toString<img src='/icons/47604kh.gif' />);
}
}
}

编译源

启动rmiregistry

然后运行 RMI 服务器

通过netstat – na我们可以看见

RMI 监听方式如下

尽管我们在

中用了” ="boldcode">Naming.rebind("rmi://9.181.27.34/SAMPLE-SERVER" , Server) ”:

Proto Local Address Foreign Address State TCP 0.0.0.0:1099 0.0.0.0:0 LISTENING

那么

根据我们上面有关套接字对客户端连接

影响

分析

我们可以看出在这种情况下

IPv4 RMI 客户端和 IPv6 RMI 客户端都应该能够顺利连接 RMI 服务器

下面我们就看

下 IPv4 客户端

连接

:

清单 4. RMI 客户端

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="alt">importjava.rmi.*;
="">importjava.rmi.server.*;
="alt">
="">="keyword">public="keyword">SampleClient
="alt">{
="">="keyword">public="keyword">="keyword">void(Stringargs)
="alt">{
="">="comment">//gettheremoteobjectfromtheregistry
="alt">="keyword">try
="">{
="alt">="comment">//usingRMIserver’sIPv4addresstoconnect
="">Stringurl=="">"//9.181.27.34/SAMPLE-SERVER";
="alt">
="">SampleServerremoteObject=(SampleServer)Naming.lookup(url);
="alt">.="keyword">out.prln(="">"Gotremoteobject");
="">
="alt">.="keyword">out.prln(="">"1+2="+remoteObject.sum(1,2));
="">}
="alt">="keyword">catch(RemoteExceptionexc){
="">.="keyword">out.prln(="">"Errorinlookup:"+exc.toString);}
="alt">="keyword">catch(java.net.MalformedURLExceptionexc){
="">.="keyword">out.prln(="">"MalformedURL:"+exc.toString);}
="alt">="keyword">catch(java.rmi.NotBoundExceptionexc){
="">.="keyword">out .prln(="">"NotBound:"+exc.toString);
="alt">}
="">
="alt">}
="">}

="c-sharp" style="DISPLAY: none" rows="15" cols="50" name="code">import java.rmi.*;
import java.rmi.server.*;
public <img src='/icons/47604class.gif' /> SampleClient
{
public <img src='/icons/47604static.gif' /> void <img src='/icons/47604main.gif' />(String<img src='/icons/47604zhk2.gif' />  args)
{
//get the remote object from the registry
try
{
//using RMI server ’ s IPv4 address to connect
String url = "//9.181.27.34/SAMPLE-SERVER";
SampleServer remoteObject = (SampleServer)Naming.lookup(url);
<img src='/icons/47604System.gif' />.out.pr<img src='/icons/47604int.gif' />ln("Got remote object");
<img src='/icons/47604System.gif' />.out.pr<img src='/icons/47604int.gif' />ln(" 1 + 2 = " + remoteObject.sum(1,2) );
}
catch (RemoteException exc) {
<img src='/icons/47604System.gif' />.out.pr<img src='/icons/47604int.gif' />ln("Error in lookup: " + exc.toString<img src='/icons/47604kh.gif' />); }
catch (java.net.MalformedURLException exc) {
<img src='/icons/47604System.gif' />.out.pr<img src='/icons/47604int.gif' />ln("Malformed URL: " + exc.toString<img src='/icons/47604kh.gif' />);   }
catch (java.rmi.NotBoundException exc)  {
<img src='/icons/47604System.gif' />.out.pr<img src='/icons/47604int.gif' />ln("NotBound: " + exc.toString<img src='/icons/47604kh.gif' />);
}
}
}

编译并运行该

可以看到正常连接到 RMI 服务器

运行结果如下:

Got remote object 1 + 2 = 3

下面我们在 IPv4 RMI 客户端

基础上作

下改动

用 RMI 服务器

IPv6 地址进行连接

修改如下:

String url = "//2001:251:1a05::6/SAMPLE-SERVER"; SampleServer remoteObject = (SampleServer)Naming.lookup(url);

编译修改的后

在 IPv6 RMI 客户端上运行

同样可以正常连接 RMI 服务器

运行结果如下:

Got remote object 1 + 2 = 3

通过这个例子

我们可以看出基本

RMI

对 IPv6

支持是透明

它可以同时支持 IPv4 和 IPv6

通过这个例子

我们也可以看出

它实际上不能绑定 IP 地址

这在安全性要求比较高

企业级应用

中并不是很合适

它们通常采用UnicastRemoteObject类

exportObject(Remote obj,

port, RMIClientSocketFactory csf, RMIServerSocketFactory ssf)思路方法来绑定 RMI IP 地址

在RMIServerSocketFactory例子中

创建 RMI 服务器套接字并绑定 IP 地址

在RMIClientSocketFactory例子中通过服务器绑定

IP 地址进行访问

在 RMI 服务器绑定 IP 地址

情况

如果让 RMI 同时支持 IPv4 和 IPv6 呢？下面给出了

个解决方案

既然要让 RMI 同时支持 IPv4 和 IPv6

那么在服务器端

我们就要同时创建两个套接字

个绑定在 IPv4 地址上

个绑定在 IPv6 地址上

首先

我们应该创建两个类IPv4RMIServerSocket和IPv6RMIServerSocket

他们都实现RMIServerSocketFactory接口

IPv4RMIServerSocket创建

个服务器套接字并绑定在 RMI 服务器

IPv4 地址上；IPv6RMIServerSocket创建

个服务器套接字并绑定在 RMI 服务器

IPv6 地址上

其次

在创建两个类IPv4RMIClientSocket和IPv6RMIClientSocket

他们都实现RMIClientSocketFactory接口

IPv4RMIClientSocket创建

个客户端套接字并通过 RMI 服务器

IPv4 地址进行连接；IPv6RMIClientSocket创建

个客户端套接字并通过 RMI 服务器

IPv6 地址进行连接

然后

在创建好我们需要

服务器和客户端类的后

服务器应用

需要两次

exportObject思路方法将远程对象导出

但是有

个问题出现了

同

个远程对象不能同时导出两次

如何解决这个问题呢？办法就是我们需要对远程对象作

个wrapper

现在假设有

个远程对象Kernel

类定义如下:

清单 5. Kernel 类定义

view plaincopy to clipboardpr

="alt">="keyword">public="keyword">KernelextendsRemote{
="">
="alt">="keyword">public="keyword">voidaddWebServer(StringhostName,="keyword">port)throwsRemoteException{
="">="comment">//Functionimplementationcode
="alt">}
="">
="alt">="keyword">public="keyword">voidchangeLogLevel(="keyword">level)throwsRemoteException{
="">="comment">//Functionimplementationcode
="alt">}
="">}

Kernel

Wrapper 定义如下:

清单 6. Kernel

Wrapper 类定义

view plaincopy to clipboardpr

="alt">="keyword">public="keyword">KernelWrapperextendsRemote{
="">transientKernelkernel_;
="alt">="keyword">publicKernelWrapper(Kernelkernel)throwsRemoteException,IOException{
="">super;
="alt">kernel_=kernel;
="">}
="alt">="keyword">public="keyword">voidaddWebServer(StringhostName,="keyword">port)throwsRemoteException{
="">kernel_.addWebServer(hostName,port);
="alt">}
="">="keyword">public="keyword">voidchangeLogLevel(="keyword">level)throwsRemoteException{
="alt">kernel_.changeLogLevel(level);
="">}
="alt">}

在应用

化

时候

例子化

个 Kernel 例子

并将它作为参数例子化两个 KernelWrapper 例子

如下所示:

清单 7. KernelWrapper 例子化
kernelObj =

Kernel

; //remote kernel object for IPv4 clients ipv4kernelObj =

KernelWrapper (kernelObj); //remote kernel object for IPv6 clients ipv6kernelObj =

KernelWrapper (kernelObj);

最后应用

需要将 ipv4kernelObj 和 ipv6kernelObj 远程对象导出

如下所示:

清单 8. 远程对象导出
//export remote object for IPv4 client UnicastRemoteObject.exportObject( ipv4kernelObj, 1099, IPv4RMIClientSocket, IPv4RMIServerSocket ) //export remote object for IPv6 client UnicastRemoteObject.exportObject( ipv6kernelObj, 1099, IPv6RMIClientSocket, IPv6RMIServerSocket )

这样 IPv4 客户端通过服务器

IPv4 地址进行访问

而 IPv6 客户端通过服务器

IPv6 地址进行访问

从而成功

使得 RMI 服务器在绑定 IP 地址

情况下同时支持 IPv4 和 IPv6

="atitle">结束语

本文在分析服务器套接字对 IPv4 和 IPv6 客户端

影响

基础上

介绍了两种区别

RMI 应用对 IPv6

支持情况

同时给出了

种 RMI 服务器在需要绑定 IP 地址

情况下如何同时支持 IPv4 和 IPv6 客户端

解决方案

ipv4ipv6:让 RMI 程序同时支持 IPv4 和 IPv6

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