Почему TCP-соединения IPv4 отображаются как tcp6?

Вот вывод netsat -tupnна моем сервере Debian Jessie:

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 - это механизм резервного копирования CrashPlan , версия Java 1.7.0_45. Два не-RFC1918 IPv4-адреса являются серверами CrashPlan и 10.0.0.20:64702являются моим компьютером, на котором работает клиент.

Почему последние три соединения отображаются как tcp6, хотя они и являются IPv4-адресами?

Это происходит потому, что по умолчанию сокеты AF_INET6 будут работать как для IPv4, так и для IPv6. См. Раздел 3.7 - Совместимость с узлами IPv4 в RFC 3493 - Базовые расширения интерфейса сокетов для IPv6

Вот краткий пример кода, который может создать такую ​​ситуацию:

#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);
}

Вывод на моей машине Ubuntu:

$ 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
$ 

• tcp6 LISTENЗапись для слушающего сокета на порту 5555. Заметим , что это гнездо AF_INET6, поэтому он будет принимать как IPv4 и IPv6 входящие соединения.
• tcp ESTABLISHEDЗапись является результатом подключения сокета AF_INET4 к слушателю (активное соединение).
• tcp6 ESTABLISHEDЗапись для пассивного соединения породившего из гнезда слушателя. Это проявляется как tcp6, так как это порождено от tcp6слушателя; однако он представляет собой соединение из IPv4.

Стоит отметить следующее:

• Такое поведение является особенным для сокетов AF_INET6. Сокеты AF_INET (IPv4) просто не могут и не будут работать с IPv6.
• Это поведение может быть изменено с помощью опции сокета IPV6_V6ONLY . Установка этой опции приведет к тому, что сокет будет обрабатывать только IPv6 и не разрешать ничего IPv4.