127.0.0.1、0.0.0.0和网卡ip地址的区别及原理剖析

问题描述

在最近一次采用前后端分离的方式部署本地应用的过程中发现，前端的node服务启动在5173端口上，而后端的springboot服务配置文件中定义的服务端口server.port也是5173端口，且两者都能够正常启动和通信。

面对上面的问题，就有点疑惑，按理说两个服务应该是不能同时都监听本机ip地址的同一5173端口的，应该会发生端口冲突才对的呀，怎么就能正常执行呢。

于是，使用lsof命令查看一下监听5173端口的进程情况：

可以看到，上面的node服务监听的是我本机10.xxx.xxx.xxx:5173的IP地址+端口，而springboot的java服务监听的是*:5173地址，可见两个服务的端口没有发生冲突是由于监听在不同的IP地址上，这里的*表示的就是0.0.0.0的IP地址。

为此，我们借这个机会，来探讨下，127.0.0.1、0.0.0.0和网卡ip地址的区别及原理

127.0.0.1

127.0.0.1是一个特殊的IP地址，在本地网络中表示一个回环地址（loopback interface），访问该地址的请求数据包是通过操作系统内核中的网络协议栈进行处理的。当数据包将被发送到计算机的网络接口后，会立即返回到同一计算机的网络协议栈，而不需要通过物理网卡和网络设备进行传输。 这种机制称为本地回环（loopback）。这样做的好处是可以提高请求的处理速度，并且避免了与外部网络的交互。

127.0.0.1 是一个保留的 IP 地址，不属于任何特定的网络。它被用于测试网络连接和应用程序的功能，也被用于本地开发和调试。

0.0.0.0

0.0.0.0 是一个特殊的 IP 地址，表示未指定或未知的地址。在网络编程中，0.0.0.0 通常被用作服务器绑定地址，表示服务器将监听本机所有可用的网络接口或网卡，而不是仅限于特定的 IP 地址。

例如，如果我们创建一个 ServerSocket 对象，使用 bind(new InetSocketAddress(“0.0.0.0”, port)) 方法绑定到 0.0.0.0 地址上，那么该ServerSocket就会监听所有可用的网络接口上的指定端口上的连接请求。包括本地回环接口（127.0.0.1）和所有物理网卡的 IP 地址。这意味着任何连接到该服务器的客户端都可以使用任何网络接口或网卡进行通信。

使用这种方式绑定套接字的优点是可以同时监听所有的网络接口上的请求，而不必对每个接口都进行监听，这在某些场景下会非常有用。例如，在多网卡服务器上运行的应用程序，可能需要同时监听不同的网络接口上的请求。

需要注意的是，虽然 0.0.0.0 可以用作服务器绑定地址，但它不是一个可寻址的 IP 地址，不能用于直接通信。如果要在网络上通信，则需要使用真实的 IP 地址或域名。

网卡ip地址

网卡（Network Interface Card，NIC）是一种计算机硬件设备，用于将计算机连接到网络并实现数据传输。网卡通常被安装在计算机的扩展槽或主板上，与计算机的主处理器和内存进行通信，并通过电缆或无线信号连接到网络。

物理网卡是一个硬件设备，硬件设备要在操作系统上工作，需要有对应的驱动程序。物理网卡的驱动程序向操作系统内核注册该网卡设备，从而让内核识别该物理网卡。

网卡注册成功后，用户就可以看到该物理网卡对应的网卡接口(如eth0、本地连接等名称)，再经过一番配置，就可以启动该网卡设备使其工作。

每个网卡都有一个唯一的 MAC 地址，用于识别该网卡的硬件地址。在使用 TCP/IP 协议的网络中，网卡的 IP 地址是由 Internet 协议（IP）分配的。我们常说的主机IP地址，实际上指的是主机某个网卡的IP地址。 需要注意的是，一个计算机可能有多个网卡，每个网卡都有自己的 IP 地址。在这种情况下，每个网卡都可以与网络中的其他计算机进行通信，并具有自己的网络标识。

这里对相关概念进行了简单介绍。实际上，回到我们最初的问题来说，端口没有冲突的原因就是端口号是绑定在不同的IP地址上的，这里着重分析的就是0.0.0.0ip地址的作用，之前没怎么遇到过，因此这次做个记录，后续如果遇到其他特殊ip地址的情况，再进行补充。