127.0.0.1 和 0.0.0.0 地址的区别
在进行网络编程时,会将服务器的IP地址设置为127.0.0.1。然后绑定端口,开始监听。但是对于服务器来说,除了127.0.0.1,还有内网IP和公网IP,绑定本地的话只能局域网传输,所以,应该怎么绑定?
先复习一下IP类型:
IP地址一共分为5类,即A~E,它们分类的依据是其net-id所占的字节长度以及网络号前几位。
- A类地址:网络号占
1
个字节。网络号的第一位固定为0
。 - B类地址:网络号占
2
个字节。网络号的前两位固定为10
。 - C类地址:网络号占
3
个字节。网络号的前三位固定位110
。 - D类地址:前四位是
1110
,用于多播(multicast),即一对多通信。 - E类地址:前四位是
1111
,保留为以后使用。
还有些特殊地址:
127.0.0.1
:回环地址。该地址指电脑本身,主要预留测试本机的TCP/IP协议是否正常。只要使用这个地址发送数据,则数据包不会出现在网络传输过程中。10.x.x.x
、172.16.x.x~172.31.x.x
、192.168.x.x
:这些地址被用做内网中。用做私网地址,这些地址不与外网相连。255.255.255.255
:广播地址0.0.0.0
:这个IP地址在IP数据报中只能用作源IP地址,这发生在当设备启动时但又不知道自己的IP地址情况下。
由此看,两个都属于特殊地址。
IPv4 中,0.0.0.0
地址被用于表示一个无效的,未知的或者不可用的目标。
* 在服务器中,0.0.0.0
指的是本机上的所有 IPV4 地址,如果一个主机有两个IP地址,192.168.1.1
和 10.1.2.1
,并且该主机上的一个服务监听的地址是0.0.0.0
,那么通过两个 \(ip\) 地址都能够访问该服务。
* 在路由中,0.0.0.0
表示的是默认路由,即当路由表中没有找到完全匹配的路由的时候所对应的路由。
用途:
- DHCP分配前,表示本机。
- 用做默认路由,表示任意主机。
- 用做服务端,表示本机的任意IPV4地址。
\(localhost\) :
只是一个域名,可以代表任何 \(IP\) 地址。默认是 127.0.0.1
,在 /etc/hosts
文件下。
在实际应用中,一般我们在服务端绑定端口的时候可以选择绑定到 0.0.0.0
,这样我的服务访问方就可以通过我的多个 \(ip\) 地址访问我的服务。
比如我有一台服务器,一个外网 \(A\),一个内网 \(B\),如果我绑定的端口指定了0.0.0.0
,那么通过内网地址或外网地址都可以访问我的应用。
127.0.0.1
和 0.0.0.0
地址的区别
0.结论
先说出结论,接下来再进行解释:
127.0.0.1
是一个环回地址。并不表示“本机”。0.0.0.0
才是真正表示“本网络中的本机”。
在实际应用中,一般我们在服务端绑定端口的时候可以选择绑定到 0.0.0.0
,这样我的服务访问方就可以通过我的多个 \(ip\) 地址访问我的服务。
比如我有一台服务器,一个外放地址\(A\),一个内网地址\(B\),如果我绑定的端口指定了 0.0.0.0
,那么通过内网地址或外网地址都可以访问我的应用。但是如果我之绑定了内网地址,那么通过外网地址就不能访问。 所以如果绑定 0.0.0.0
,也有一定安全隐患,对于只需要内网访问的服务,可以只绑定内网地址。
1. 问题引入
之前在使用tomcat的时候,启动tomcat默认都会绑定到 127.0.0.1
这个地址,以前在使用hexo写博客的时候发现通过 hexo server
命令启动服务的时候绑定的 \(ip\) 地址是 0.0.0.0
。那么这两个\(IP\) 地址到底有什么不同呢?
在讲解两个地址的不同之前,我们先回顾一下 \(IP\) 地址的基础知识。
2. IP地址分类
2.1 IP地址表示
IP地址由两个部分组成,\(net-id\) 和 \(host-id\) ,即网络号和主机号。
\(net-id\) :表示 \(ip\) 地址所在的网络号。
\(host-id\):表示 \(ip\)地址所在网络中的某个主机号码。
即:
IP-address ::= { <Network-number>, <Host-number> }
2.2 IP地址分类
IP地址一共分为5类,即 \(A~E\) ,它们分类的依据是其 \(net-id\) 所占的字节长度以及网络号前几位。
-
A类地址:网络号占1个字节。网络号的第一位固定为0。
-
B类地址:网络号占2个字节。网络号的前两位固定为10。
-
C类地址:网络号占3个字节。网络号的前三位固定位110。
-
D类地址:前四位是1110,用于多播(multicast),即一对多通信。
-
E类地址:前四位是1111,保留为以后使用。
其中,ABC三类地址为单播地址(unicast),用于一对一通信,是最常用的。
2.3 特殊IP地址
特殊IP地址就是用来做一些特殊的事情。RFC1700中定义了以下特殊IP地址。
-
{0,0}:网络号和主机号都全部为0,表示“本网络上的本主机”,只能用作源地址。
-
{0,host-id}:本网络上的某台主机。只能用作源地址。
-
{-1,-1}:表示网络号和主机号的所有位上都是1(二进制),用于本网络上的广播,只能用作目的地址,发到该地址的数据包不能转发到源地址所在网络之外。
-
{net-id,-1}:直接广播到指定的网络上。只能用作目的地址。
-
{net-id,subnet-id,-1}:直接广播到指定网络的指定子网络上。只用作目的地址。
-
{net-id,-1,-1}:直接广播到指定网络的所有子网络上。只能用作目的地址。
-
{127,}:即网络号为127的任意ip地址。都是内部主机回环地址(loopback),永远都不能出现在主机外部的网络中。
3. 问题解答
接下来我们来看之前问过的问题:127.0.0.1
和 0.0.0.0
地址的区别是什么?
我们先来看下共同点:
-
都属于特殊地址。
-
都属于A类地址。
-
都是IPV4地址。
接下来我们分别看下这两个地址:
3.1 0.0.0.0
IPV4中,0.0.0.0地址被用于表示一个无效的,未知的或者不可用的目标。
-
在服务器中,
0.0.0.0
指的是本机上的所有IPV4地址,如果一个主机有两个IP地址,192.168.1.1
和10.1.2.1
,并且该主机上的一个服务监听的地址是0.0.0.0
,那么通过两个 \(ip\) 地址都能够访问该服务。 -
在路由中,
0.0.0.0
表示的是默认路由,即当路由表中没有找到完全匹配的路由的时候所对应的路由。
用途总结:
- 当一台主机还没有被分配一个IP地址的时候,用于表示主机本身。(DHCP分配IP地址的时候)
- 用作默认路由,表示”任意IPV4主机”。
- 用来表示目标机器不可用。
- 用作服务端,表示本机上的任意IPV4地址。
3.2 127.0.0.1
127.0.0.1
属于{127,}集合中的一个,而所有网络号为 \(127\) 的地址都被称之为回环地址,所以回环地址!=127.0.0.1
,它们是包含关系,即回环地址包含127.0.0.1
。
回环地址:所有发往该类地址的数据包都应该被loop back。
用途:
-
回环测试,通过使用ping 127.0.0.1 测试某台机器上的网络设备,操作系统或者TCP/IP实现是否工作正常。
-
DDos攻击防御:网站收到DDos攻击之后,将域名A记录到
127.0.0.1
,即让攻击者自己攻击自己。 -
大部分Web容器测试的时候绑定的本机地址。
可以理解为本机有三块网卡,一块网卡叫做 loopback(这是一块虚拟网卡),另外一块网卡叫做 ethernet (有线网卡),另外一块网卡叫做 wlan(无线网卡)。
本机 IP 是真实网卡的 IP,具体来说有线无线各有一个,而 127.0.0.1 是那块叫做 loopback 的虚拟网卡的 IP
3.3 localhost
相比127.0.0.1,localhost具有更多的意义。localhost是个域名,而不是一个ip地址。之所以我们经常把localhost与127.0.0.1认为是同一个是因为我们使用的大多数电脑上都讲localhost指向了127.0.0.1这个地址。
在ubuntu系统中,/ets/hosts文件中都会有如下内容:
127.0.0.1 localhost
127.0.1.1 jason-Lenovo-V3000
# The following lines are desirable for IPv6 capable hosts
::1 ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
ff00::0 ip6-mcastprefix
ff02::1 ip6-allnodes
ff02::2 ip6-allrouters
上面第一行是几乎每台电脑上都会有的默认配置。
但是localhost的意义并不局限于 127.0.0.1
。
localhost是一个域名,用于指代this computer或者this host,可以用它来获取运行在本机上的网络服务。
在大多数系统中,localhost被指向了IPV4的 127.0.0.1
和IPV6的::1。
127.0.0.1 localhost
::1 localhost
所以,在使用的时候要注意确认IPV4还是IPV6
还有个地址段169.254.0.0/16
,可以看成一个B类私网地址,专门用来在DHCP获取失败时自动配置的接口地址
[参考资料]