原文地址 127.0.0.1和0.0.0.0地址的区别

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，最近在使用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：

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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：

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, 见评论）
  • 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。

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(loopback)，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。
  • 监听仅能从本机进行访问的服务。

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：

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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 。

1
2

127.0.0.1    localhost
::1          localhost

所以，在使用的时候要注意确认IPV4还是IPV6

4. 总结

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，一个外网地址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。
  • 如果我只绑定了内网地址B，那么通过外网地址A就不能访问。
  • 如果我只绑定了127.0.0.1，那么就只能从本机通过 127.0.0.1 进行访问

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。

5. 精彩回复

neko77java攻城狮 (https://juejin.cn/post/6844903886629634061)

一间漆黑静谧的屋子里，突然出现了一个婴儿。 剧烈的啼哭传遍了各个角落（新机入网，ip：0.0.0.0 子网掩码 255.255.255.255 广播消息）

DHCP1: w(ﾟДﾟ)w DHCP2：(⊙ˍ⊙) DHCP3: …… DHCP1暴起吆喝一句【刚才是谁叫我？!xxxxxx】 DHCP2悠悠的道【谁新上来了？xxxxxx】 (DHCP查找合法地址，附在返回报文中)

婴儿:【收到DHCP1的消息了，我似乎是192.168.1.248】 婴儿:【DHCP1 DHCP2 DHCP3大家好，我是练习时长达两年半的个人练习生，马上要成为192.168.1.248,喜欢……，】

DHCP1,DHCP2,DHCP3【好了，好了，我们知道了，以后你就以192.168.1.248出道了】

(机器只接受最新达到的DHCP消息，拿到ip后并未修改，而是广播所有DHCP，收到ACK后机器再修改ip)

References