localhost 和 127.0.0.1 有什么区别？

当前端开发人员在本地调试时，他们经常与 localhost 互动，只需运行npm run命令就可以在浏览器中打开他们的网页，地址栏显示类似于 http://localhost:xxx/index.html的内容。

许多人在使用它时可能没有思考两者之间的区别。

考虑到我过去与开发人员合作时他们也缺乏对这两者区别的清晰理解，我觉得有必要在这个话题上传播一些知识。

什么是localhost？

localhost 是一个域名，从根本上说，与用于互联网访问的域名没有什么不同，只是它更容易记忆。

localhost 的范围仅限于本地机器——它的名字说明了一切：“local”指的是本地的东西。

John Smith 和 Jane Doe 都可以在各自的机器上使用 localhost，而不会相互干扰，访问他们各自的页面内容。

从域名到程序

要真正理解 localhost，我们需要讨论用户是如何通过域名访问程序的，以谷歌为例。

1.在浏览器中输入google.com时，它首先查询DNS以获取google.com的IP地址。

为什么需要IP地址？打个比方，如果有人向你的公司发送包裹，快递单上会包括公司的地址、名称和收件人等详细信息。快递过程依赖于地址来进行路由，最终到达收件人。同样，在网络中，域名就像公司名称，IP地址就像物理地址。在网络世界中，IP地址对于定位相应的程序至关重要。

DNS就像一个公司目录，列出每个域名对应的IP地址。有些域名可能没有注册，使得它们的IP地址无法找到，而其他域名可能有多个IP地址，DNS会根据特定规则自动返回其中一个。购买域名后，域名服务提供商通常会提供DNS解析服务，将域名及其对应的IP地址注册在DNS中。

IP地址从哪里来？每台联网的计算机都有一个IP地址，但个人计算机的IP通常不适合公开访问，类似于对内部人员清晰但对外部人士不明的内部公司位置。对于谷歌这样的外部服务，需要一个公共IP地址，通常由互联网服务提供商提供。例如，如果你的公司使用中国联通进行网络接入，你可以让他们为你的公司网关服务器分配一个公共IP地址。网关服务器就像一个交换机，处理所有内部网络通信，并设置转发规则来将传入请求路由到适当的服务器。

2.有了IP地址，浏览器就会向这个地址发送请求，操作系统会将请求打包成IP数据包，然后通过网络传输。网络的路由协议根据提供的IP地址和通过各种路由器，最终到达绑定该IP的计算机。

3.一台计算机上可能部署了多个网络应用程序。哪一个应该接收请求？这时候端口就起作用了。每个网络应用程序都可以绑定一个或多个端口，系统会防止端口重叠。在请求中指定一个端口可以将请求路由到正确的网络应用程序。

但当我们访问谷歌时，我们并不指定端口。这是因为当未指定端口时，默认使用HTTP的80端口和HTTPS的443端口。启动网络程序时绑定端口是必须的，尽管有些框架会自动选择计算机上未使用的端口。

“localhost”和“127.0.0.1”有什么区别？

在了解了基础知识后，我们可以更容易地理解这个问题。

localhost 是一个域名，如前所述。

那么127.0.0.1呢？它是一个IP地址，即当前机器的本地IP地址，只能在该机器上使用。你的计算机可以在没有连接到互联网的情况下使用这个IP地址，这对于开发和测试网络程序非常方便。我们调试的程序绑定到这个IP地址上。

值得注意的是，我们常见的IP地址格式为X.X.X.X，由点分隔为四段。实际上，它是一个32位的二进制数，分为四个8位的段，然后转换为十进制数显示。

那么localhost是如何解析到127.0.0.1的呢？它需要通过DNS吗？不需要。每台计算机都可以在没有DNS解析的情况下使用localhost和127.0.0.1。

这个解析是由每台计算机独立处理的。每台计算机上都有一个hosts文件，里面包含一些硬编码的DNS解析规则，包括将localhost解析到127.0.0.1的规则，这是一个约定。

如果你不想使用localhost，也没问题。你可以将其命名为任何名称，如wodehost，并将其解析到127.0.0.1。

你甚至可以使用google.com，但这只会对你自己有效，不会影响到其他任何人。

域名层级

localhost与我们通常使用的域名，如 www.juejin.cn、google.com或csdn.net不太一样。www、cn、com和net代表什么？为什么localhost不需要它们？

域名是分层的，分为顶级域名（TLD）、二级域名（SLD）和三级域名（3LD）等。

顶级域名（TLD）：域名系统中的最高级别，位于域名最右边，通常由几个字母组成。TLD分为通用TLD和国家代码TLD，常见的通用TLD包括.com用于商业企业、.net用于网络提供商、.org用于非营利组织，而国家代码TLD代表特定国家或地区，如.cn代表中国和.uk代表英国。

二级域名（SLD）：位于TLD之下，由注册者选择并注册，可以是一个个性化和易记的名称。例如，juejin.cn是一个二级域名，这通常是我们可以申请的。顶级域名如.com、.net或.cn的意义通常被忽略，以便简短和易记。

三级域名（3LD）：位于二级域名之下，通常用于指向特定服务器或子网。在blog.example.com中，“blog”是一个三级域名。“www”是最常见的三级域名，代表网站的主页或主站，尽管这只是一个约定，现在许多网站建议通过二级域名直接访问。

根据这个定义，我们可以将localhost视为一个顶级域名，尽管是一个保留的，仅用于访问当前计算机的顶级域名。

多个网站共享一个IP和端口

如前所述，不同的网络程序不能使用相同的端口，但有方法可以绕过这个限制。

在个人博客流行的时候，许多人喜欢购买虚拟主机并部署一个开源博客平台来表达自己。为了赚钱，虚拟主机提供商会在一台计算机上分配许多虚拟主机，让每个人都可以使用默认的80端口访问他们的域名而不会有任何问题。这是怎么做到的呢？

如果你有使用Nginx、Apache或IIS等网络服务器的经验，你可能对主机头的概念有所了解。主机头实际上就是域名。通过设置主机头，我们的程序可以共享一个网络端口。

在Nginx等网络服务器中部署网站时，我们配置它以在主机头中包含域名。

启动时，Nginx和其他网络服务器会将80端口占为己用。

当网站请求到达Nginx的80端口时，它会根据请求中的域名识别出配置了相应主机头的网络程序。

然后，Nginx会将请求转发给该网络程序，如果需要，启动它。

私有IP地址

除了127.0.0.1，还有很多私有IP地址，例如常见的192.168.x.x。这些私有IP地址大多保留用于局域网（LAN）内使用，因为为每台计算机分配唯一的IP地址是不现实的。只要在局域网内部没有冲突，这些地址可以自由使用。你的公司可以使用192.168.1.1，我的公司也可以使用192.168.1.1，但如果你想访问我的公司，你需要通过公共IP地址。

常用的IPv4私有IP地址范围分为三个类别：

• A类：从10.0.0.0到10.255.255.255

• B类：从172.16.0.0到172.31.255.255

• C类：从192.168.0.0到192.168.255.255

这些私有IP地址仅供内部网络使用，不能用于公共互联网。

除了上述三种私有IPv4地址范围，还有一些保留的IPv4地址范围：

127.0.0.0到127.255.255.255地址范围用于回环测试，包括问题中提到的127.0.0.1地址。你还可以分配给自己一个类似127.0.0.2的IP地址，它的功能与127.0.0.1相同。169.254.0.0到169.254.255.255地址范围用于局域网内部。这种情况较少见，如果你的计算机无法连接到局域网，可能会看到这个IP地址，它是临时分配的局域网地址。 这些地址范围也不能用于公共互联网。

还有一些不太常见的专用IPv4地址范围。IP地址范围的完整定义可以在这里找到：www.iana.org/assignments……

IPv6

你可能也听说过IPv6，它是为了应对IPv4地址空间不足的问题，引入的IPv6地址数量非常多，理论上可以为地球上的每一粒沙子分配一个IP地址。尽管多年来一直在谈论，但IPv4仍然更为广泛使用。这背后的原因很多，这里不做讨论。

IPv6地址的格式如下：XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX。它有128位长，由冒号分为8段，每个X代表一个十六进制数（从0到F）。IPv6 地址空间比IPv4大得多。例如，2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b是一个有效的IPv6地址。

关于IPv6的进一步讨论超出了本文的范围，但有兴趣的人可以进一步探索。