IPv6地址验证与规范化

Question

你用过哪些库来处理这个问题？它们之间的兼容性怎么样？还是说你自己写了一个解析程序？

我特别想知道在Java、C++、Python和JavaScript中，有哪些相互兼容的实现，支持以下功能：

• 零压缩（比如"::"）
• IPv4映射地址（像"::ffff:123.45.67.89"）
• 规范化（包括转换为简短形式，方便人类阅读）
• CIDR风格的网络掩码（比如结尾的"/64"）

Answer 1

在Java中，Guava库提供了一些实用的功能，可以用来验证IPv6（还有IPv4）地址，这些功能在com.google.common.net.InetAddresses这个类里。你可以在这里找到更多信息：http://goo.gl/RucRU

Answer 2

在Java中，你可以使用

InetAddress.getByName(IP)

然后检查这个过程中是否抛出了异常，以此来验证IPv6地址的有效性。

如果你觉得可以的话，也可以使用Sun的专有API。这个方法不会进行DNS查找。（因为这是他们的专有API，可能会在没有通知的情况下更改或删除。这是编写代码时会出现的一个警告。）

boolean sun.net.util.IPAddressUtil.isIPv6LiteralAddress(String IP)

Answer 3

在POSIX系统上，你可以使用inet_pton和inet_ntop这两个函数来进行标准化处理。不过，你还是需要自己解析CIDR（无类域间路由）格式。幸运的是，我认为IPv6的有效CIDR语法只有一种，就是用/后面跟位数的方式，这样比较简单。

另一个你可能会遇到的问题是对接口规范的支持不足。对于链路本地地址，你会看到像%eth0这样的后缀，用来指定它们是本地于哪个链路的。getaddrinfo可以解析这个，但inet_pton就不行了。

你可以考虑的一个策略是使用getaddrinfo来解析地址，然后用inet_ntop来进行标准化。

getaddrinfo在Windows上是可以用的，而inet_pton和inet_ntop则不支持。不过，写代码来生成标准的IPv6地址并不难。需要注意的是，这个过程要分两次进行，因为0压缩的规则是先出现的最长的0串。此外，IPv4格式（比如::127.0.0.1）只用于::IPv4或::ffff:IPv4。

我没有Windows机器来测试，但根据文档，Python在Windows上支持inet_pton和inet_ntop这两个函数。

自己写一个生成标准格式的函数可能是个不错的主意，因为即使你的标准格式和别人不一样，只要是有效的，其他人也能解析它。但我绝对不建议你自己写一个来解析IPv6地址的函数。

我上面的建议适用于Python、C和C++。至于Java或JavaScript，我几乎一无所知，不知道怎么解决这个问题。

编辑：我一直在研究getaddrinfo和它的对应函数getnameinfo。这两个函数在很多方面都比inet_pton和inet_ntop要好。它们是线程安全的，你可以传递一些选项（在getaddrinfo中是AI_NUMERICHOST，在getnameinfo中是NI_NUMERCHOST），这样就可以避免进行任何DNS查询。它们的接口有点复杂，有些地方让我想起了丑陋的Windows界面，但其实搞清楚该传什么选项来得到想要的结果还是比较简单的。我非常推荐这两个函数。