硬核图解！断网了，还能ping通 127.0.0.1 吗？为什么？

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转载最新推荐文章于 2026-07-17 15:25:39 发布 536 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

【计算机网络】0.0.0.0与127.0.0.1的区别、默认路由原理文章目录前言区别前言最近在项目开发中发现一个奇怪的问题，当服务器与客户端在同一台机器上时，用服务器ip（本地主机ip）192.168.1.xxx、127.0.0.1以及0.0.0.0都能登陆服务器，于是找点资料研究一下。其实，最开始是发现服务器ip填0能登陆成功，后来知道了系统自动补全ip地址，什么意思呢，就是如果你填0或0.0或0.0.0，系统都会自动补全ip为0.0.0.0。下面就简要介绍一下这三种ip的区别。区别相信读者都知道，ipv4是点分十进制模式，每个ip地址都有特殊的含义。首先说一下阅读详情

你 女神爱不爱你 ，你问她，她可能不会告诉你。

但 网通不通 ，你 ping 一下就知道了。

可能看到标题，你就知道答案了，但是你了解背后的原因吗？那如果把 127.0.0.1 换成 0.0.0.0 或 localhost 会怎么样呢？你知道这几个 IP 有什么区别吗？

以前面试的时候就遇到过这个问题，大家看个动图了解下面试官和我当时的场景，求当时小白的心里阴影面积。

话不多说，我们直接开车。

拔掉网线，断网。

然后在控制台输入 ping 127.0.0.1 。

$ ping 127.0.0.1
PING 127.0.0.1 (127.0.0.1): 56 data bytes
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.080 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.093 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.074 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.079 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.079 ms
^C
--- 127.0.0.1 ping statistics ---
5 packets transmitted, 5 packets received, 0.0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 0.074/0.081/0.093/0.006 ms

说明，拔了网线， ping 127.0.0.1 是 能ping通的 。

其实这篇文章看到这里，标题前半个问题已经被回答了。但是我们可以再想深一点。

为什么断网了还能 ping 通 127.0.0.1 呢？

这能说明你不用交网费就能上网吗？

不能。

首先我们需要进入基础科普环节。

不懂的同学看了就懂了，懂的看了就当查漏补缺吧。

什么是127.0.0.1

首先，这是个 IPV4 地址。

IPV4 地址有 32 位，一个字节有 8 位，共 4 个字节。

其中 127 开头的都属于回环地址 ，也是 IPV4 的特殊地址，没什么道理，就是人为规定的。

而 127.0.0.1 是众多回环地址中的一个。之所以不是 127.0.0.2 ，而是 127.0.0.1 ，是因为源码里就是这么定义的，也没什么道理。

/* Address to loopback in software to local host.  */
#define    INADDR_LOOPBACK     0x7f000001  /* 127.0.0.1   */

回环地址

IPv4 的地址是 32 位的，2的32次方，大概是 40+亿 。地球光人口就76亿了，40亿IP这点量， 塞牙缝都不够 ，实际上 IP也确实用完 了。

所以就有了 IPV6 ， IPv6 的地址是 128 位的，大概是2的128次方≈ 10的38次方 。据说地球的沙子数量大概是 10的23次方 ，所以IPV6的IP可以认为用不完。

IPV4以8位一组，每组之间用 . 号隔开。

IPV6就以16位为一组，每组之间用 : 号隔开。如果全是0，那么可以省略不写。

ipv6回环地址

在IPV4下的回环地址是 127.0.0.1 ，在 IPV6 下，表达为 ::1 。中间把 连续的0 给省略了，之所以不是 7个冒号 ，而是 2个冒号: ，是因为一个 IPV6 地址中 只允许出现⼀次两个连续的冒号 。

多说一句：在IPV4下用的是 ping 127.0.0.1 命令。在IPV6下用的是 ping6 ::1 命令。

什么是 ping

ping 是应用层命令，可以理解为它跟游戏或者聊天软件属于同一层。只不过聊天软件可以收发消息，还能点个赞什么的，有很多复杂的功能。而 ping 作为一个小软件，它的功能比较简单，就是尝试发送一个小小的消息到目标机器上，判断目的机器是否可达，其实也就是判断目标机器网络是否能连通。

ping应用的底层，用的是网络层的 ICMP协议 。

IP和ICMP和Ping所在分层

虽然ICMP协议和IP协议 都属于网络层协议 ，但其实 ICMP也是利用了IP协议进行消息的传输 。

ip和icmp的关系

所以，大家在这里完全可以简单的理解为 ping 某个IP 就是往某个IP地址发个消息。

TCP发数据和ping的区别

一般情况下，我们会使用 TCP 进行网络数据传输，那么我们可以看下它和 ping 的区别。

ping和普通发消息的关系

ping和其他应用层软件都属于 应用层 。

那么我们横向对比一下，比方说聊天软件，如果用的是TCP的方式去发送消息。

为了发送消息，那就得先知道往哪发。linux里万物皆文件，那你要发消息的目的地，也是个文件，这里就引出了socket 的概念。

要使用 socket , 那么首先需要创建它。

在 TCP 传输中创建的方式是 socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); ，其中 AF_INET 表示将使用 IPV4 里 host:port 的方式去解析待会你输入的网络地址。 SOCK_STREAM 是指使用面向字节流的 TCP 协议， 工作在传输层 。

创建好了 socket 之后，就可以愉快的把要传输的数据写到这个文件里。调用 socket 的 sendto 接口的过程中进程会从 用户态进入到内核态 ，最后会调用到 sock_sendmsg 方法。

然后进入传输层，带上 TCP 头。网络层带上 IP 头，数据链路层带上 MAC 头等一系列操作后。进入网卡的 发送队列 ring buffer ，顺着网卡就发出去了。

回到 ping ，整个过程也基本跟 TCP 发数据类似，差异的地方主要在于，创建 socket 的时候用的是 socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_ICMP) ， SOCK_RAW 是原始套接字， 工作在网络层 ，所以构建 ICMP （网络层协议）的数据，是再合适不过了。ping 在进入内核态后最后也是调用的 sock_sendmsg 方法，进入到网络层后加上 ICMP和IP头 后，数据链路层加上 MAC头 ，也是顺着网卡发出。因此本质上ping 跟普通应用发消息在程序流程上没太大差别。

这也解释了为什么当你发现怀疑网络有问题的时候，别人第一时间是问你能ping通吗？因为可以简单理解为ping就是自己组了个数据包，让系统按着其他软件发送数据的路径往外发一遍，能通的话说明其他软件发的数据也能通。

为什么断网了还能 ping 通 127.0.0.1

前面提到，有网的情况下，ping 最后是 通过网卡 将数据发送出去的。

那么断网的情况下，网卡已经不工作了，ping 回环地址却一切正常，我们可以看下这种情况下的工作原理。

ping回环地址

从应用层到传输层再到网络层。这段路径跟ping外网的时候是几乎是一样的。到了网络层，系统会根据目的IP，在路由表中获取对应的 路由信息 ，而这其中就包含选择 哪个网卡 把消息发出。

当发现 目标IP是外网IP 时，会从"真网卡"发出。

当发现 目标IP是回环地址 时，就会选择 本地网卡 。

本地网卡，其实就是个 "假网卡" ，它不像"真网卡"那样有个 ring buffer 什么的，"假网卡"会把数据推到一个叫 input_pkt_queue 的链表中。这个链表，其实是所有网卡共享的，上面挂着发给本机的各种消息。消息被发送到这个链表后，会再触发一个 软中断 。

专门处理软中断的工具人 "ksoftirqd" （这是个 内核线程 ），它在收到软中断后就会立马去链表里把消息取出，然后顺着数据链路层、网络层等层层往上传递最后给到应用程序。

工具人ksoftirqd

ping 回环地址和 通过TCP等各种协议发送数据到回环地址 都是走这条路径。整条路径从发到收，都没有经过"真网卡"。之所以127.0.0.1叫本地回环地址，可以理解为，消息发出到这个地址上的话，就不会出网络，在本机打个转就又回来了。所以断网，依然能 ping 通 127.0.0.1 。

ping回环地址和ping本机地址有什么区别

我们在mac里执行 ifconfig 。

$ ifconfig
lo0: flags=8049<UP,LOOPBACK,RUNNING,MULTICAST> mtu 16384
    inet 127.0.0.1 netmask 0xff000000
    ...
en0: flags=8863<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
    inet 192.168.31.6 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.31.255
    ...

能看到 lo0 ，表示本地回环接口，对应的地址，就是我们前面提到的 127.0.0.1 ，也就是 回环地址 。

和 eth0 ，表示本机第一块网卡，对应的IP地址是 192.168.31.6 ，管它叫 本机IP 。

之前一直认为ping本机IP的话会通过"真网卡"出去，然后遇到第一个路由器，再发回来到本机。

为了验证这个说法，可以进行抓包，但结果跟上面的说法并不相同。

ping 127.0.0.1

ping 本机地址

可以看到 ping 本机IP 跟 ping 回环地址一样，相关的网络数据，都是走的 lo0 ，本地回环接口，也就是前面提到的 "假网卡" 。

只要走了本地回环接口，那数据都不会发送到网络中，在本机网络协议栈中兜一圈，就发回来了。因此 ping回环地址和ping本机地址没有区别 。

127.0.0.1 和 localhost 以及 0.0.0.0 有区别吗

回到文章开头动图里的提问，算是面试八股文里的老常客了。

以前第一次用 nginx 的时候，发现用这几个 IP ，都能正常访问到 nginx 的欢迎网页。一度认为这几个 IP 都是一样的。

访问127.0.0.1:80

访问localhost:80

访问0.0.0.0:80

访问本机的IP地址

但本质上还是有些区别的。

首先 localhost 就不叫 IP ，它是一个域名，就跟 "baidu.com" ,是一个形式的东西，只不过默认会把它解析为 127.0.0.1 ，当然这可以在 /etc/hosts 文件下进行修改。

所以默认情况下，使用 localhost 跟使用 127.0.0.1 确实是没区别的。

其次就是 0.0.0.0 ，执行 ping 0.0.0.0 ，是会失败的，因为它在 IPV4 中表示的是无效的 目标地址 。

$ ping 0.0.0.0
PING 0.0.0.0 (0.0.0.0): 56 data bytes
ping: sendto: No route to host
ping: sendto: No route to host

但它还是很有用处的，回想下，我们启动服务器的时候，一般会 listen 一个 IP 和端口，等待客户端的连接。

如果此时 listen 的是本机的 0.0.0.0 , 那么它表示本机上的 所有IPV4地址 。

/* Address to accept any incoming messages. */
#define    INADDR_ANY      ((unsigned long int) 0x00000000) /* 0.0.0.0   */

举个例子。刚刚提到的 127.0.0.1 和 192.168.31.6 ，都是本机的IPV4地址，如果监听 0.0.0.0 ，那么用上面两个地址，都能访问到这个服务器。

当然，客户端 connect 时，不能使用 0.0.0.0 。必须指明要连接哪个服务器IP。

总结

127.0.0.1 是 回环地址 。 localhost 是域名，但默认等于 127.0.0.1 。
ping 回环地址和 ping 本机地址，是一样的，走的是 lo0 "假网卡" ，都会经过网络层和数据链路层等逻辑，最后在快要出网卡前 狠狠拐了个弯 ，将数据插入到一个链表后就 软中断 通知 ksoftirqd 来进行 收数据 的逻辑， 压根就不出网络 。所以断网了也能 ping 通回环地址。
如果服务器 listen 的是 0.0.0.0 ，那么此时用 127.0.0.1 和本机地址 都可以 访问到服务。