127.0.0.1 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。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。
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。
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。
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?次两个连续的冒号。
在IPV4下用的是 ping 127.0.0.1 命令。在IPV6下用的是 ping6 ::1 命令。
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。
TCP发数据和ping的区别
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。
断网的情况下,网卡已经不工作了,ping 回环地址却一切正常:
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。
127.0.0.1 和 localhost 以及 0.0.0.0
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。
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。
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。