localhost和127.0.0.1的区别

发表于 | 分类于 | 次

localhost和127.0.0.1的区别

背景

有人告诉我localhost和127.0.0.1的区别是localhost 不经过网卡，所以性能也高。把我惊到了，因为我还真不知道这个知识点，于是去特别去验证了一下：这是个错误的理解。正确的解释是：localhost会解析成127.0.0.1 然后接下来的流程和127.0.0.1 一模一样

我用Google搜了下标题，果然得到如下图:

image-20230910100147730

红框里是排第一、第四的文章，都大言不惭地说localhost不经过网卡、不受防火墙限制等。

我也看了下第二、第三的文章，这两篇都是说在MySQL命令行中连 localhost 的时候，MySQL命令行会判断 localhost 这个字符串认为是本地连接然后不走DNS 解析流程(走的话就肯定解析成了127.0.0.1)，从而绕过OS 的内核网络协议栈用MySQLD 启动的时候生成的 unix-socket 管道直接连上MySQLD，这样效率更高。

错误信息大概就是在MySQL这个特殊场景下演变而来的，英文搜索就没有这个错误污染信息

但这不是我要说的重点，我想说的是自己动手去求证！这一直都是我们星球里强调的能力和目标，我把这条发到Twitter上后有无数的初学者跑出来质疑或者一知半解不去验证就丢一个结论，这是我比较痛恨的。比如：

  • Localhost 写死了在 /etc/hosts(那我就要问，你清空/etc/hosts localhost还能工作吗？)

  • Localhost 不走网卡（但凡抓个包就知道走了，我估计他们抓了，抓的是eth0. 这里有个小小的歧义 loopback 本地回环网卡算不算网卡）

所以我特意再写篇文章再验证下各种质疑，并让大家看看是怎么验证的，我希望你们可以跟着验证一遍而不是只要知道个结论

结论

Localhost 会按dns解析流程进行解析，然后和127.0.0.1 一样。在特殊的程序中比如 MySQL client 会对localhost提前做特别处理。

完整的区别见这篇英文(Google 英文第一篇就是)总结：

image-20230910101843256

验证

问题1：经过网卡吗？

Ping localhost/127.0.0.1，然后 tcpdump -i any icmp or icmp6 [说明：any（抓所有网卡）icmp (精确点只抓ping包) ]，可以明显抓到网络包，所以你可以理解为经过网卡。这指的是这个网络包完整地经过了内核协议栈，加tcp包头、ip包头、mac 包头等等。

而很多人理解的不经过网卡是指不走内核协议栈(毕竟是本机)，加tcp包头、ip包头、mac 包头然后又脱mac包头、脱ip包头、tcp包头，有点像没必要的折腾。比如你通过unix socket 连就不走内核协议栈，性能要高一些

但严格来说是没经过物理意义上的网卡，因为 lo 是一块虚拟网卡，不需要插网线，不会真的走到网卡、网线然后回来。如果让内核重新设计，让127.0.0.1 不过经过内核协议栈行不行？我觉得是完全可以的，当时为什么这么设计我也不懂。

总之，我强调经过网卡是从完整经过了内核协议栈、用 tcpdump 能抓到这个概念上来说的，为了跟别人说用127.0.0.1比用本机物理IP 性能要好而言(实际没有区别)，你如果用本机物理IP 也同样走 lo 网卡

问题2：localhost和127.0.0.1 的关系

如图是我在centos、微软azure(应该是个ubuntu)、macOS下做的测试：

image-20230910103644707

问题3：如果/etc/hosts 中没有写死 localhost 127.0.0.1 会怎么样？

如下图，ping的时候即使没有 /etc/hosts 也可以把localhost 解析成127.0.0.1，为什么呢？所以接着我就 nslookup 看一下是哪个 DNS server做的这事，最后我用114.114.114.114 这个公网的DNS 做了解析，就不认识localhost了，说明去掉 /etc/hosts 之后 会把localhost 发给dns server解析，标准的dns(比如114.114.114.114,8.8.8.8) 都不会返回127.0.0.1 ，但是有些特定的实现为了省事帮你解析到127.0.0.1了

image-20230910104133832

问题4：127.0.0.1比localhost少了查/etc/hsots 到底快多少?

这个问题来自这个评论：https://twitter.com/InnerHack/status/1700012845302436087 所以我去验证了一下，特别强调这个数据意义不大，但是你们可以学会用strace，命令：

1
strace -tt ping -c 1 localhost

然后你得到如下图，从strace时间戳你可以看到 localhost 解析成127.0.0.1 的过程，再后面就是ping 127.0.0.1(这里也说明了前面的结论，两者是一样的，就是多了域名解析)

image-20230910104733229

域名解析的时候，先去找/etc/hosts 没找到再去找 /etc/resolv.conf 拿dns server ip然后把localhost发给这个dns server 解析，tcpdump抓包如下，红框是dns server返回的结果：

image-20230910105107629

问题5：127.0.0.1 和127.1 的关系

127.1 会自动补全成127.0.0.1

问题6：为什么还是抓不到包

ping localhost的时候没有包，只有127.1有，如下图：

image-20240505103504490

这是对提示信息敏感度不够，仔细看上图右下角的 ::1 这是个ipv6地址；也就是localhost被默认指向了这个 ipv6(localhost其实可以随便配置指向哪里，新一点的OS 默认都是指向 ipv6了)，抓包命令多加一个 icmp6 (一个协议名字，默认不抓这个协议) 就能抓到了：tcpdump -i any icmp6

总结

唯有动手能解释一切，不要空逼逼(不是说你们，是说Twitter上那帮人，我是被他们留言多了逼着写了这篇)

我是欢迎一切有理有据的质疑，事实文中很多信息来源于别人的质疑，然后我去验证

然后好多验证手段你们可以学学，比如nslookup/tcpdump/strace 等。

我给的文章链接也可以仔细读读，能学到很多东西，每一次进步都来自你深挖、展开能力。

如果你觉得看完对你很有帮助可以通过如下方式找到我

find me on twitter: @plantegg

知识星球：https://t.zsxq.com/0cSFEUh2J

开了一个星球，在里面讲解一些案例、知识、学习方法，肯定没法让大家称为顶尖程序员(我自己都不是)，只是希望用我的方法、知识、经验、案例作为你的垫脚石，帮助你快速、早日成为一个基本合格的程序员。

争取在星球内：

  • 养成基本动手能力
  • 拥有起码的分析推理能力–按我接触的程序员，大多都是没有逻辑的
  • 知识上教会你几个关键的知识点
image-20240324161113874