Термин localhost часто можно услышать в разговоре с веб-разработчиками, а возможно вам и самим приходилось его использовать для настройки маршрутизации пакетов. В этой статье мы расскажем, что это за параметр, как с ним правильно работать и какие в связи с этим могут возникать трудности.
Localhost, он же локальный хост — это специальное зарезервированное имя для частных IP-адресов. Его можно открыть на любом компьютере, и для этого не потребуется даже сетевая карта или подключение к интернету.
Если сеть состоит из одного хоста, то его адрес будет таким: 127.0.0.1. В шестой версии протокола (IPv6) с доменным именем компьютера связан другой адрес: ::1/128 (0:0:0:0:0:0:0:1), который привязывается к сетевому интерфейсу loopback в протоколе TCP/IP.
Часто localhost и 127.0.0.1 употребляются как слова синонимы, но это не совсем корректно. С точки зрения функциональности они действительно выполняют одну и ту же задачу: например если на одной вкладке браузера вы перейдете на адрес localhost, а на второй — на 127.0.0.1, то получите идентичный результат. Но если посмотреть немного глубже, то первый — это метка, а второй — точный адрес.
В разговоре проще использовать слово localhost, но разницу которую мы описали нужно понимать. Это поможет вам избежать многих проблем при настройке конфигураций приложений, о чем, собственно, мы и будем говорить дальше.
В аппаратных маршрутизаторах существует правило, согласно которому IP-адрес loopback не должен маршрутизироваться. Поэтому данные, которые отправляются через этот интерфейс не похожи на стандартные пакеты.
На практике это выглядит так: когда данные поступают на 127.0.0.1, стек TCP/IP их распознает и не отправляет дальше, а возвращает на локальный ПК. Таким образом получается своеобразная «петля» информационного потока. Также стоит добавить, что на операционках Unix сетевой интерфейс loopback называется по-другому: lo или lo0.
По определению, адрес обратной петли — это адрес, который используют в работе петлевые интерфейсы.
С помощью loopback вы можете разворачивать на своем персональном компьютере полноценные сервера и запускать веб-приложения, чтобы испытать их работу в реальных условиях. То есть, говоря простыми словами, если вы запустили на своем ПК веб-сервер, при переходе по ссылкам http://127.0.0.1/ или http://localhost/ браузер будет открывать страницу сайта вашего устройства.
Также с помощью loopback у вас есть возможность тестировать функции IP-стека своего устройства. Для этого используется специальная утилита ping, через которую отправляются тестовые пакеты данных.
Hosts — это системный файл, который есть во всех операционных системах, работающих на базе Windows и Unix. С его помощью можно легко проверить соответствие localhost и IP-адреса.
На платформе Linux файл hosts расположен в каталоге /etc/hosts, а в Windows по адресу c:\Windows\System32\drivers\etc\hosts.
При открытии hosts можно увидеть такое содержимое:
Это означает, что для подключения к localhost на данном компьютере можно использовать адреса 127.0.0.1 или :: 1, поскольку они оба ассоциированы с этим устройством.
На самом деле hosts является предшественником технологии DNS и сегодня практически не используется в крупных сетях.
Дело в том, что он оказался практически несовместим с масштабированием, и когда одновременно работающих адресов стало слишком много принципы адресации пришлось пересмотреть.
Как мы уже говорили, для работы адреса 127.0.0.1 не используется физическое сетевое оборудование, такое как модемы, маршрутизаторы и прочее. Вместо этого интерфейс реализуется на уровне драйвера в ядре установленной операционной системы.
На практике локальный хост может использоваться для установки соединения и передачи данных между клиентом и сервером, которые запущены на одном устройстве.
Также localhost может использоваться в многопользовательских играх для создания сервера на собственном компьютере. Например, такой подход применяется в Minecraft, Counter-Strike, Dota и многих других крупных франшизах.
В разработке программного обеспечения локальный хост может использоваться для проверки работы веб-приложения, тестирования IP-компонентов, качества связи и многих других целей.
Для получения доступа к 127.0.0.1 достаточно выполнить три простых действия:
Чтобы не запоминать и не вводить цифры вручную, можно использовать метку localhost. При подключении к локальному серверу вы можете столкнуться с ошибками. Вот несколько советов, которые помогут их избежать:
После этого все должно работать корректно.
Тестирование кода с использованием локального узла намного быстрее и удобнее чем с любого удаленного сервера. Но при этом нужно понимать, что если служба приложения завязана на физический интерфейс, то доступ к ней из внешнего окружения возможен. С другой стороны, при сопряжении с интерфейсом loopback, получить к нему доступ вы сможете только из локальной сети.
Для привязки доменного имени с новым адресом loopback, например 127.0.1.001, в hosts нужно добавить соответствующую запись, которая будет иметь приоритет перед DNS.
В конфигурациях приложений часто встречается слово localhost, однако использование метки нередко может стать причиной неожиданных ошибок. В то же время использование адреса с числовыми значениями помогает избежать большинства проблем. Рассмотрим подробнее, почему так происходит.
В основе работы всего интернета лежат IP-протоколы. Они способны идентифицировать все хосты в сети по IP-адресу, что, собственно, и дает возможность осуществлять маршрутизацию пакетов данных. Соответственно, все устройства в сети работают не с именами доменов, а именно с IP-адресами.
При использовании метки localhost, которая является доменом, выполняется резолвинг — процесс его преобразования в IP-адрес. Эта процедура осуществляется с помощью команды resolving nslookup и доступна благодаря распределенной системе DNS.
После этого, при запуске какого-либо сервиса, например базы данных или Nginx, он слушает IP-адрес по определенному порту. Такая пара называется сокетом. В спецификации RFC 6761 вы можете отследить, в какой именно IP-адрес преобразуется localhost — это будет loopback-адрес. При этом в спецификации RFC 5735, где описан loopback-интерфейс говорится, что это не один конкретный IP-адрес, а целая сеть с диапазоном 127.0.0.0/8, которая может включать миллионы различных хостов. Например, loopback также может использовать адрес 127.1.1.1 и множество других.
Из этого следует основная проблема использования метки в конфигурациях — в таком случае мы получаем неоднозначность того, в какой именно IP-адрес будет резолвится localhost. На практике, в большинстве операционных систем преобразование действительно осуществляется в 127.0.0.1, но это лишь один из возможных адресов, и вам ничего не мешает использовать, например 127.11.11.11.
Такая неоднозначность может стать серьезной проблемой для разрабатываемого программного обеспечения. Фактически, в процессе резолвинга приложению приходится или обращаться к DNS операционной системы или как-то самостоятельно решать данный вопрос.
Для лучшего понимания рассмотрим простой практический пример, с использованием базы данных mySQL. Если в конфигурации сервера указан localhost, то клиент, соответственно, пытается присоединиться к localhost. При этом если юниксовый сокет в конфиге не указан или написан некорректно, то консольный клиент mySQL не сможет подключиться к серверу.
Чтобы избежать таких проблем, доменное имя localhost крайне не рекомендуется использовать в конфигурациях. Вместо этого лучше прописать точный адрес 127.0.0.1. Таким образом вы будете полностью уверены, что запрос направляется по нужному маршруту и с коммутацией на сервер не возникнет трудностей.
IP-адрес 0.0.0.0 является идентификатором специального назначения, который выступает в качестве адреса-заполнителя и определяет маршрут по умолчанию. Следовательно, если устройство пользователя не будет подключено к сети с протоколом TCP/IP, ему присваивается идентификатор 0.0.0.0. Если посмотреть немного глубже, то адрес 0.0.0.0 может означать недействительный, неизвестный или неприменимый хост, и охватывает все адреса IPv4 на локальном устройстве. В ситуациях когда у хоста есть два адреса: 192.168.1.1 и 10.1.2.1, а сервер слушает 0.0.0.0, он будет доступен для обоих адресов.
Также адрес 0.0.0.0 может использоваться программным обеспечением, работчающим через TCP/IP, для указания мониторинга сетевого трафика по всем IP-адресам, которые назначены сетевым интерфейсам.
Бывают ситуации, когда конфиг рабочей станции для работы в сети TCP/IP настроен корректно, но в заголовке протокола отображается адрес 0.0.0.0. Чтобы избавиться от этой проблемы можно выполнить следующие действия:
С помощью локального хоста разработчики могут тестировать клиент-серверную архитектуру приложения на компьютере без подключения к интернету, обнаруживать ошибки в сети и настраивать сторонние сервисы. При этом, чтобы избежать большинства ошибок, рекомендуем указывать в конфигурациях точный IP-адрес 127.0.0.1, а не не метку localhost.
