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StoneThrow
Asked: 2022-08-19 12:24:12 +0800 CST

127.0.0.1 和非本地主机地址有什么区别？

  • 772

我对网络的理解存在这种差距，我一直很难跨越。

多年来，我编写了各种小型 TCP/UDP 发送器/接收器项目——主要是简单的 hello-world 级代码，以了解通过 TCP 或 UDP 发送/接收数据的机制。

但我引用的几乎所有示例都倾向于使用 127.0.0.x 作为接收者的地址。即 TCP 侦听器bind()对 127.0.0.x 地址执行操作。

同样，在我的Udemy Docker 和 Kubernetes 课程中，讲师创建了一个 Node.js Web 服务器，它在 127.0.0.1 端口 3000 上进行侦听。

我有一个摇摇欲坠的理解，这些“环回”地址是一些操作系统功能，使这些“虚拟地址”并允许它们像真实的网络地址一样行事。（那个解释可能真的很糟糕，暴露了我摇摇欲坠的理解）

我的问题（我知道每个帖子有多个问题不受欢迎，但我希望这些问题在逻辑上足够分组，以便有理由一起提出这些问题）：

  • 这些环回地址（我假设 127.0.0.1 - 127.0.0.255？）和“真实”（也许非环回是更好的词？）IP 地址之间有什么区别？
  • 在给定的 PC 上，是什么决定了 IP 地址是否可用于C bind()函数？
    例如，在以下代码片段中（改编自此处）： 
    struct sockaddr_in sin;
int s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_addr.s_addr = htonl(1221908521); // 72.212.216.41 according to http://www.aboutmyip.com/AboutMyXApp/IP2Integer.jsp?ipAddress=72.212.216.41
sin.sin_port = htons(3000);
bind(s, (struct sockaddr *) &sin, sizeof sin);
    ...控制 IP 地址72.212.216.41是否可用于该特定 PC 以使C代码正常运行？
  • 谁给了我的网卡地址72.212.216.41？
  • 72.212.216.41是与我的网卡紧密耦合且不可变的东西吗？或者一些软件过程可以改变它吗？
  • 一张网卡可以只有一个IP地址吗？
  • 为什么这么多网络教程使用 127.0.0.1 而不是“非环回”地址？（我不想一概而论，但我发现这在很大程度上是正确的）

我认为我的问题的要点是我试图了解 IP 地址分配/可用性如何在单台 PC 的上下文中工作。
就像软件/硬件所说的那样，“StoneThrow 的 PC，您被分配了 72.212.216.41，因此您的C程序可以bind()使用该地址进行调用”？

networking ip

2 个回答

  1. Best Answer

    • IP 地址分配给接口，而不是计算机等。

    • 接口不必由物理硬件支持，操作系统可以为应用程序提供看起来像网络接口的驱动程序，但实际上是另外一回事。

    • 因此，操作系统可以为应用程序提供一个“环回”接口，该接口在内部将接收传入流量并将其复制到接口的输出缓冲区，而不会将其交给与物理 NIC 通信的设备驱动程序 - 因此是“环回”。

    • 一些操作系统将环回接口作为您可以像任何其他接口一样查看和操作的接口（Linux 和通用lo接口与类似的接口eth0等），有些操作系统使环回接口不可见（Windows）。

    这些环回地址（我假设 127.0.0.1 - 127.0.0.255？）和“真实”（也许非环回是更好的词？）IP 地址之间有什么区别？

    所有 IP 地址都是“真实的”。网络中的总体规则是：

    只要双方同意，你就可以做任何你想做的事，但通常你不能控制对方，所以标准和惯例决定了你能做什么，除非你创造了不再适用的条件。

    127.0.0.0/16 由 IANA 保留用于环回适配器目的，仅此而已。这是一个约定，但是所有 ISP 和操作系统都遵循的约定。

    从技术上讲，您可以将 127.0.0.1 分配给物理网卡，但我认为只有 Linux 才会真正让您这样做。但是，除了丢弃它，没有 ISP 路由器会对 127.0.0.0/16 做任何事情，因此一旦 127.0.0.1 逃离您的路由器（假设您的路由器已正确配置为将其路由到您的 ISP），它将被丢弃。您可以随时在自己的局域网上做任何您想做的事情。

    在给定的 PC 上，是什么决定了 IP 地址是否可用于 C 的 bind() 函数？例如，在以下代码片段中（改编自此处）：

    我认为bind()关心的只是没有其他东西在使用同一个套接字。套接字是 IP+端口。

    什么控制 IP 地址 72.212.216.41 在特定 PC 上是否可用以使 C 代码正常运行？

    没有什么能阻止您将该 IP 分配给您网络上所需的任何内容。它是否会做任何有成效的事情取决于您网络上的其他 NIC 的配置方式（它们都在同一个子网上吗？），每个系统是否可以访问路由器（从 DHCP 获取路由器 IP 或手动设置），该路由器是否工作，和您的 ISP。

    谁给我的网卡地址72.212.216.41？

    可能是 DHCP，也可能是您的 ISP 的 DHCP 服务器 (Cox)。如果不是 DHCP，那么大多数操作系统的 APIPA 实现都会启动。这是假设您没有静态设置 IP + 子网掩码。

    72.212.216.41 是与我的网卡紧密耦合且不可变的东西吗？或者一些软件过程可以改变它吗？

    没有。这是一个 IP 地址，这是第 3 层，而您的 NIC 则关注第 2 层（以太网帧）和第 1 层（物理调制/监听电缆）

    虽然许多 NIC 具有处理部分 TCP/IP 的“卸载引擎”，但它们都可以被禁用并且 TCP/IP 完全在软件中完成。

    一张网卡可以只有一个IP地址吗？

    在大多数操作系统下：

    • 大多数情况下 1 个 NIC 端口 = 1 个接口，但有时您可以在 2 个或 3 个端口一起工作并且看起来像 1 个接口的情况下进行绑定。这在服务器和交换机上很常见。

    • 一个接口可以有 0、1 或多于 1 个 IP 地址+子网掩码组合。在 IPv6 中，每个接口通常至少有 2 个（一个是本地链接的）。

    为什么这么多网络教程使用 127.0.0.1 而不是“非环回”地址？（我不想一概而论，但我发现这在很大程度上是正确的）

    因此，您不必打扰 Internet 上不希望您与它们交谈的公共系统，也不要打扰您自己 LAN 上不希望您与它们交谈的其他系统。Loopback 完全保留在您的机器上。

    就像软件/硬件所说的那样，“StoneThrow 的 PC，你被分配了 72.212.216.41

    通常这是 DHCP。有 DHCP 服务器和 DHCP 客户端。DHCP 客户端使用以太网广播，将流量发送到网络上的所有系统并且不需要 IP，以便找到 DHCP 服务器并从中获取 IP。

    • 3

  2. IP 可以由您手动分配，也可以由不同的配置机制或协议自动分配。您的地址是公开的，并由您的提供商通过 DHCP 或 PPTP 分配给网络接口。
    通读一遍： https ://en.m.wikipedia.org/wiki/IP_address

    IP 地址的主要区别在于其全球可达性：

    https://en.m.wikipedia.org/wiki/Private_network

    https://www.iana.org/assignments/iana-ipv4-special-registry/iana-ipv4-special-registry.xhtml

    IP 分配给您计算机上的网络接口（卡}，并且可以随时更改。

    计算机可能有多个网络接口，每个接口可能分配有多个 IP。

    127.0.0.1 用于方便和安全。即使计算机上没有网络接口并且软件可以安全地绑定到它以仅用于本地进程之间的通信，它也始终默认存在。

    https://en.m.wikipedia.org/wiki/Localhost

    • 1

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