localhost vs 127.0.0.1

前几天有人问我localhost的原理， 我发现自己理解的也不透彻， 今天参考了《TCP/IP详解卷1》 和 wikipedia中的相关条目以及stackoverflow上的问答 , 理出一点眉目， 欢迎大家讨论，欢迎批评指正。

在开始之前，  先来了解下一个叫loopback的概念。
loopback ,  顾名思义， 就是转一圈就回来，把一个东西， 例如电子信号、数据流不加修改和处理的返回到它的来源地。  
具体到现在的计算机软件系统， 我们的网络协议栈软件会实现一个虚拟的网络接口（可以简单的理解为虚拟的网卡），专门用于loopback 。  IPv4 的网络标准把 从127.0.0.1 到 127.255.255.254 IP地址块都用作loopback 。 
所有的发到这些地址的数据包都会被毫发无损的返回去(looped back ) ， 这一千六百多万个个地址中，最知名的、最常用的就是127.0.0.1 。
（码农翻身注： 你可以试着ping 一下 127.255.255.254， 看看有什么效果）

对于IPv6来说， 它只把一个地址用作loopback , 就是::1 (0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001) 。

有了loopback 地址， 同一个计算机上的进程通信都很方便了， 根本不用走实际的物理网卡。

比如说你在本机建立了一个Web服务器，然后通过浏览器用http://127.0.0.1:8080 去访问， 操作系统内的网络协议栈会把这个HTTP GET请求封装到一个TCP包中，写上目的端口号8080，  然后再封装到一个IP包中， 写上目的地址127.0.0.1 。
但是这个IP数据包并不会发送到物理的网卡那里去，更不会通过数据链路层发送到局域网乃至互联网中， 实际上它发给了虚拟的网络接口, 然后立刻被looped back到IP层的输入队列中。
IP层收到数据包，交付给TCP层， TCP层发现目的端口是8080， 就会把GET请求取出来，交付给绑定8080端口的Web服务器。
在Unix 和 Linux系统中， 通过把loopback 接口命名为 lo 或者 lo0  （注意第一个字母是L的小写字母，不是数字一）
至于localhost , 这就是个本机的主机名， 在大多数机器上， 这个主机名都会被计算机操作系统映射到127.0.0.1 (ipv4)或者::1 (ipv6) ,    那使用localhost 和ip 实际上一样了。

127.0.0.1 localhost 
::1 localhost    

当然你可以手工的修改hosts 文件来改变这种默认映射 （实际上很少人这么干）。
Windows的hosts 文件位置：   

%SystemRoot%\System32\drivers\etc\hosts 

Unix , Liunx的hosts 文件位置：

/etc/hosts    

但是有个有意思的例外就是mysql ,  在Linux 上， 当你使用localhost来连接数据库的时候， Mysql 会使用Unix domain socket来传输数据， 这种方式会快一些， 因为这是一种进程内通信(IPC)机制， 不走网络协议栈， 不需要打包拆包， 计算校验和，维护序号等操作。
当你使用127.0.0.1的时候， mysql 还是会使用TCP/IP协议栈来进行数据传输。
（完）

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