为什么IPv4 TCP连接显示为tcp6？

这是netsat -tupn我的Debian Jessie服务器上的输出：

Active Internet connections (w/o servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name
tcp        0      0 10.0.0.12:445           10.0.0.20:49729         ESTABLISHED 26277/smbd      
tcp        0      0 10.0.0.12:443           10.0.0.21:44162         ESTABLISHED 1400/nginx: worker 
tcp        0      0 10.0.0.12:445           10.0.0.21:46650         ESTABLISHED 23039/smbd      
tcp        0      0 10.0.0.12:443           10.0.0.20:54584         ESTABLISHED 1400/nginx: worker 
tcp        0      0 10.0.0.12:139           10.0.0.225:10425        ESTABLISHED 23701/smbd      
tcp        0      0 10.0.0.12:445           10.0.0.217:49179        ESTABLISHED 21535/smbd      
tcp        0      0 10.0.0.12:445           10.0.0.217:49178        ESTABLISHED 21534/smbd      
tcp        0      0 10.0.0.12:445           10.0.0.20:64636         ESTABLISHED 21470/smbd      
tcp        0      0 10.0.0.12:443           10.0.0.21:44198         ESTABLISHED 1400/nginx: worker 
tcp        0      0 10.0.0.12:2049          10.0.0.16:752           ESTABLISHED -               
tcp        0      0 10.0.0.12:222           10.0.0.21:55514         ESTABLISHED 23111/sshd: redacted
tcp6       0      0 10.0.0.12:4243          10.0.0.20:64702         ESTABLISHED 31307/java      
tcp6       0      0 10.0.0.12:48932         162.222.40.93:443       ESTABLISHED 31307/java      
tcp6       0      0 10.0.0.12:49093         216.17.8.47:443         ESTABLISHED 31307/java

PID 31307是Java版本的CrashPlan备份引擎1.7.0_45。这两个非RFC1918 IPv4地址是CrashPlan的服务器，10.0.0.20:64702也是我运行客户端的计算机。

为什么最后三个连接即使是IPv4地址也显示为tcp6？

networking tcp

— 托韦罗
source

发生这种情况是因为默认情况下，AF_INET6套接字实际上将同时适用于IPv4和IPv6。请参阅3.7节-与RFC 3493的IPv4节点的兼容性-IPv6的基本套接字接口扩展

这是可能产生这种情况的简短代码示例：

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

#define TEST_PORT 5555

#define xstr(s) str(s)
#define str(x) #x

int main (int argc, char **argv)
{
    int v6server;
    int v4client;
    int rc;

    struct sockaddr_in6 s6addr = {
        .sin6_family = AF_INET6,
        .sin6_flowinfo = 0,
        .sin6_port = htons(TEST_PORT),
        .sin6_addr = in6addr_any
    };

    struct sockaddr_in c4addr = {
        .sin_family = AF_INET,
        .sin_port = htons(TEST_PORT),
        .sin_addr = inet_addr("127.0.0.1")
    };

    // Open an IPv6 listener
    v6server = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
    if (v6server < 0) perror("socket()");

    rc = bind(v6server, (struct sockaddr *)&s6addr, sizeof(s6addr));
    if (rc != 0) perror("bind()");

    rc = listen(v6server, 0);
    if (rc != 0) perror("listen()");

    // Connect to the listener with an IPv4 socket
    v4client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (v4client < 0) perror("socket()");

    rc = connect(v4client, (struct sockaddr *)&c4addr, sizeof(c4addr));
    if (rc != 0) perror("connect()");

    // inspect open sockets
    system("netstat -tan | grep " xstr(TEST_PORT));

    close(v4client);
    close(v6server);
}

我的Ubuntu计算机上的输出是：

$ make v4v6
cc     v4v6.c   -o v4v6
$ ./v4v6 
tcp        0      0 127.0.0.1:46518         127.0.0.1:5555          ESTABLISHED
tcp6       0      0 :::5555                 :::*                    LISTEN     
tcp6       0      0 127.0.0.1:5555          127.0.0.1:46518         ESTABLISHED
$

该tcp6 LISTEN条目用于侦听端口5555上的套接字。请注意，它是一个AF_INET6套接字，因此它将接受IPv4和IPv6传入连接。
该tcp ESTABLISHED条目是将AF_INET4套接字连接到侦听器（活动连接）的结果。
该tcp6 ESTABLISHED条目用于从侦听器套接字生成的被动连接。tcp6由于它是从tcp6侦听器派生的，因此显示为；但是，它表示来自IPv4的连接。

值得注意的是：

此行为对于AF_INET6套接字是特殊的。AF_INET（IPv4）套接字完全不能也不会处理任何IPv6。
IPV6_V6ONLY套接字选项可能会覆盖此行为。设置此选项将导致套接字仅处理IPv6，而不允许任何IPv4。

— 数字创伤
source