本机ip、127.0.0.1和0.0.0.0区别

本文深入探讨IP地址的记法、子网掩码、特殊地址段及其作用,解释网络包如何通过IP层与loopback地址交互,并介绍私网地址、保留地址、广播地址等概念。同时揭示0.0.0.0 IP的独特性质及其在Java编程中的应用,特别是如何通过ServerSocket实现网络侦听。

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IP地址的记法:

IP地址由四个字节构成,为了方便阅读和书写,每个字节用0-255的数字表示,字节之间用’.'分割,如:
10.10.152.235
有时候我们会看到这样的IP:
10.10.152.235/24,
后面的/24表示子网掩码,24表示子网掩码上有24个1,等价于255.255.255.0 。

IP地址和子网掩码按位 与,得到的是 网络号(Network ID),
剩余的部分是子网内的 主机号(host ID,当然,这个名字小有问题,因为现在有IP的可不仅仅是主机,暂且这么称呼吧),

特殊的IP地址段:
127.x.x.x
这是大家最熟悉不过的本地loopback地址,在windows和linux上等价于localhost。
我们习惯于使用127.0.0.1,实际上,
如果你在命令行下ping 127.0.0.1-127.255.255.254之间的任意地址,结果都是一样的,它们是等价的。

正常的网络包从ip层进入链路层,然后发送到网络上,
而发向loopback地址的包,直接在IP层短路了,也就是发到IP层的包直接被IP层接收了,不再向下发送。

私网地址段:
10.x.x.x、192.168.x.x、172.16.x.x~172.31.x.x、169.254.x.x
这些私网地址段是不允许出现在Internet上的,主用保留用于企业内部组网使用,
这可以在一定程度上缓解IP地址不够用的问题。
大型企业的OA网用10地址段的比较多,因为这是一个A类地址段,包含的IP很多。
小公司用192.168.0地址段的比较多。
而169.254则主要是分配给DHCP服务使用的。

保留地址段:
128.0.x.x、191.255.x.x、192.0.0.x、233.255.255.x
这些地址被保留起来,不做分配且没有明确的用途。

其它特殊IP:
255.255.255.255是全局广播地址,
主机号全部为1的地址是子网广播地址,如:192.168.1.255
主机号全部为0的地址是代表该子网的网络地址,如:192.168.1.0

一个非常特殊的IP:0.0.0.0
这个IP相当于java中的this,代表当前设备的IP。
我们在java编程中使用ServerSocket做网络侦听,通常只需要如下代码:

  1. ServerSocket serverSock=new ServerSocket(8888);
  2. serverSock.accept();

假如我的主机ip为:10.10.152.8,
用以上代码做侦听,127.0.0.1:8888或者10.10.152.8:8888都可以连上,
但大家有没有想过过,这个ServerSocket到底使用哪个IP在做侦听?

如果我们将以上代码改成显式绑定:

  1. ServerSocket ss=new ServerSocket();
  2. String ip=“10.10.152.8″;
  3. int port=8888;
  4. InetSocketAddress addr=new InetSocketAddress(ip,port);
  5. ss.bind(addr);
  6. ss.accept();

你会发现,127.0.0.1:8888是无法访问的,
而如果将ip改成127.0.0.1,那么10.10.152.8:8888是无法访问的。

实际上,背后的秘密就在与0.0.0.0这个IP,他可以代表本机的所有IP地址,
但这个IP并不是真是存在的,我们ping不通它,如果将ip改成0.0.0.0:

  1. ServerSocket ss=new ServerSocket();
  2. String ip=“0.0.0.0″;
  3. int port=8888;
  4. InetSocketAddress addr=new InetSocketAddress(ip,port);
  5. ss.bind(addr);
  6. ss.accept();

我们会发现,这和默认行为是一样的,127.0.0.1:8888或者10.10.152.8:8888都可以连上。

### 127.0.0.10.0.0.0区别 #### 回环地址(127.0.0.1127.0.0.1 是一个特殊的 IPv4 地址,属于回环(loopback)地址范围。它用于标识本机网络接口,主要用于本地通信测试目的。任何发送到 127.0.0.1 的数据包都不会离开本机,而是直接返回到发送它的应用程序[^1]。 - **用途**:通常用于测试本机上的服务或应用程序,确保它们能够在本地环境中正常运行。 - **特点**:仅限于本机使用,不能通过网络访问其他设备。 - **示例**:如果一个 Web 服务器绑定到 127.0.0.1:80,则只有本机上的客户端可以通过 `http://127.0.0.1` 访问该服务[^2]。 ```python # 绑定到 127.0.0.1 的 Python 示例 import socket server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) server_socket.bind(('127.0.0.1', 8080)) # 仅监听本地回环地址 server_socket.listen(5) ``` #### 零地址(0.0.0.00.0.0.0 是一个特殊的 IPv4 地址,表示“未分配”或“所有可用网络接口”。当一个服务绑定到 0.0.0.0 时,它会监听该主机的所有网络接口,包括物理网卡、虚拟网卡以及回环地址[^3]。 - **用途**:允许服务接收来自任何网络接口的连接请求,无论是本地回环还是外部网络。 - **特点**:包含所有可能的 IP 地址(如内网 IP、外网 IP 回环地址),因此具有更高的通用性。 - **示例**:如果一个 Web 服务器绑定到 0.0.0.0:80,则可以通过该主机的所有 IP 地址访问该服务[^4]。 ```python # 绑定到 0.0.0.0 的 Python 示例 import socket server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) server_socket.bind(('0.0.0.0', 8080)) # 监听所有网络接口 server_socket.listen(5) ``` #### 主要区别总结 | 特性 | 127.0.0.1 | 0.0.0.0 | |------------------|-----------------------------------------|------------------------------------------| | **作用范围** | 仅限于本机 | 包含本机所有网络接口 | | **适用场景** | 测试本地服务 | 提供对外部网络的访问 | | **可访问性** | 只能从本机访问 | 可以从任何网络接口访问 | | **绑定行为** | 仅监听回环地址 | 监听所有可用的网络接口 | #### 注意事项 - 当服务绑定到 0.0.0.0 时,必须确保防火墙规则其他安全措施已经正确配置,以防止未经授权的访问。 - 如果只需要在本机上测试服务,建议绑定到 127.0.0.1,而不是 0.0.0.0,以减少潜在的安全风险。
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