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localhost vs 127.0.0.1

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🎬 서론

글을 작성하는 이유

웹 개발을 하다 보면, localhost라는 용어는 굉장히 자주 접하게 된다.

로컬 환경에서 앱을 실행하면, 보통 localhost:3000 or localhost:8080 등으로 접속하여 테스트를 진행하기 때문이다.

만약 localhost:8080으로 앱이 열려있다면, 127.0.0.1:8080으로 접속하여도 동일하게 연결이 될 것이다.

그렇다면 localhost == 127.0.0.1인 것일까??

일반적인 경우에서는 그럴 수 있지만, 엄밀히 따지자면 둘은 완전히 다른 개념이다.

이 둘의 차이를 명확히 알지 못 한다면, 언젠가 한 번은 이와 관련해서 왜 안 되지? 상황이 발생하게 될 것이다.

그렇기에 이번 글에서는 둘의 핵심적인 차이와 유의사항, 그리고 개념을 혼동했을 때 발생할 수 있는 문제에 대해서 다루어 보려고 한다.

localhost / 127.0.0.1이란?

localhost

localhost는 특수한 도메인이라고 볼 수 있다. 도메인이란 기억하기 어려운 IP 주소를 사람이 알아보기 쉬운 이름표와 같은 역할을 한다.

예를 들어 www.naver.com로 사용자가 접속을 하게 되면, 컴퓨터는 DNS 시스템을 통해서 해당 이름표가 실제로 가리키는 IP주소(ex. 223.130.xxx.xxx)를 찾아내어 연결한다.

localhost는 자기 자신을 가리키는 예약된 도메인 이름 으로, RFC 6761에서 정의한 Special-Use Domain Name이다.

대표적으로 아래의 특징을 가진다.

  • OS가 DNS 조회 없이 직접 처리한다.
  • 보통 127.0.0.1 또는 ::1(IPv6)로 해석된다.
  • /etc/hosts 파일이나 OS 내부 로직에서 매핑된다.

127.0.0.1

127.0.0.1은 루프백(Loopback) 주소로, 네트워크 패킷이 외부로 나가지 않고 자기 컴퓨터 안에서 되돌아오는(loop back) 특수한 IP 주소이다.

루프백 주소란?

루프백 주소는 네트워크 통신을 테스트하거나, 같은 컴퓨터 내에서 프로세스 간 통신을 할 때 사용한다.

실제 네트워크 장비를 거치지 않고 OS 내부에서 처리되기 때문에, 인터넷 연결이 없어도 정상적으로 동작한다는 점이 특징이다.

[앱 A] → 127.0.0.1:8080 요청
    ↓
[네트워크 스택] → 외부로 안 나감, 내부에서 처리
    ↓
[앱 B (8080 리스닝)] → 응답

왜 127.0.0.1인가?

수많은 IP 주소 중에서 왜 127.0.0.1을 사용할까?

이는 1981년 RFC 790에서 IPv4의 Class A 마지막 블록(127.0.0.0/8)을 루프백용으로 통째로 예약했기 때문이다.

그렇기 때문에, 127.0.0.1 뿐만 아니라 127.x.x.x 대역 전체(약 1,600만 개)를 루프백 주소로 이용할 수 있다.

# 전부 자기 자신으로 돌아옴
ping 127.0.0.1
ping 127.0.0.2
ping 127.123.45.67
ping 127.255.255.254

당시에는 IP 주소가 고갈될 것이라는 생각을 하지 못해서 이렇게 넉넉하게 할당을 했는데, 지금은 1600만개나 할당된 것이 낭비라는 말이 있다. 어차피 로컬에서 사용할 때, 127.0.0.1:8080 / 127.0.0.1:3000 이런식으로 포트로 구분해도 되기 때문이다.

때문에 IPv6에서는 이 실수를 반복하지 않고 ::1 단 하나만 루프백 주소로 지정했다.

도달하는 과정(Resolution)에서의 차이

127.0.0.1

루프백 주소는 그대로가 IP 주소이기 때문에, 해석할 필요가 없다.

앱 → “127.0.0.1:8080 연결해줘” → OS → 루프백 인터페이스 → 도착

localhost

localhost는 도메인이기 때문에, 도메인 네임을 IP 주소로 해석하는 과정이 필요하다.

앱 → “localhost:8080 연결해줘” → OS → “localhost가 뭐지?” → /etc/hosts 확인 → 127.0.0.1 찾음 → 루프백 인터페이스 → 도착

OS의 해석 우선순위

대부분의 OS는 아래 순서로 해석하게 된다.

  1. /etc/hosts
  2. DNS 서버

localhost의 경우에는 일반적으로 /etc/hosts 파일 내에 정의되어 있기 때문에, DNS 서버에 질의하지 않고도 바로 해석하게 된다.

# /etc/hosts 기본 내용
127.0.0.1   localhost
::1         localhost

⚠️ 질의하지 않고 파일에 적혀 있는 그대로 해석하기 때문에, 만약 파일 내용이 수정되면 다른 IP로 연결될 수도 있다는 점을 유의해야 한다.

localhost: IPv4 vs IPv6

127.0.0.1은 명시적인 IPv4주소이다. 하지만 localhost는 IPv4일 수도, IPv6(::1)일 수도 있다.

이러한 부분에서 이슈가 발생한 실제 사례들을 공유해보고자 한다.

사례 1: Node.js v17 이후 Breaking Change

🔗 https://github.com/nodejs/node/issues/40537

💡 Breaking Change? 기존 코드가 깨지는 변경 이라는 뜻이다.

Node.js v17부터 localhost 해석 방식이 변경되었다. 이전에는 IPv4를 우선했지만, v17부터는 OS 설정을 따르게 되었다.

// 서버: IPv4로 리스닝
server.listen(3000, '127.0.0.1');
 
// 클라이언트: localhost로 요청
http.request('http://localhost:3000/ping');
  • Node v16: 정상 동작
  • Node v17+: Error: connect ECONNREFUSED ::1:3000

즉, v16까지는 Node.js에서 알아서 localhost를 127.0.0.1로 연결하였지만, 이후로는 OS에게 쿼리하게 되었고 OS에서는 IPv6를 우선 반환함으로써 위와 같은 문제가 발생한 것이다.

해결법

이를 해결하기 위해서,

node --dns-result-order=ipv4first app.js

옵션을 지정하여 IPv4를 우선하도록 정해줄 수가 있다.

또는

// AS-IS: IPv4만
server.listen(3000, '127.0.0.1');
 
// TO-BE: 모든 인터페이스
server.listen(3000);  // 기본값, IPv4/IPv6 둘 다 리스닝

와 같이 모든 인터페이스에 대해서 리스닝하면 되는데, 일반적으로 TO-BE 처럼 사용하기 때문에 해당 이슈를 만날 일은 잘 없을 것으로 보인다.

사례 2: 로컬 MySQL 연결 실패

🔗 https://dev.to/amitiwary999/localhost-not-point-to-correct-ip-address-in-node-18-4onl

Node 18 환경에서 MySQL에 연결할 때, host를 localhost로 설정하면 연결이 실패하는 문제가 발생했다. 이는 Node 18에서 localhost가 IPv6(::1)로 해석되는데, MySQL 서버는 IPv4(127.0.0.1)로만 리스닝하고 있었기 때문이다.

// 실패
const connection = mysql.createConnection({
  host: 'localhost',  // ::1로 해석됨
  user: 'root',
  password: 'password'
});
 
// 성공
const connection = mysql.createConnection({
  host: '127.0.0.1',  // 명시적 IPv4
  user: 'root',
  password: 'password'
});

로컬에서 확인해 본 결과, MySQL은 기본적으로 IPv4만 리스닝하고 있음을 확인했다.

해결법

때문에 이를 해결하기 위해서는,

  1. Node에서 IPv4로 직접적으로 명시를 해주거나
  2. MySQL에서 IPv6도 리스닝하도록 설정할 수 있다.
# /opt/homebrew/etc/my.cnf
[mysqld]
bind-address = *
mysqlx-bind-address = *

MySQL에서 localhost와 127.0.0.1의 차이로 또 재미있는 부분이 있는데, 이는 다음 글에서 정리해보려고 한다.

/etc/hosts 파일 가지고 놀기

지금부터는 위에서 학습한 개념들을 활용하여, /etc/hosts 파일을 수정해보면서 어떤 식으로 동작하는지 알아보려고 한다.

❯ cat /etc/hosts
##
# Host Database
#
# localhost is used to configure the loopback interface
# when the system is booting.  Do not change this entry.
##
127.0.0.1	localhost
255.255.255.255	broadcasthost
::1             localhost

주석을 보면 수정하지 말라고 하기 때문에, 기존 파일을 백업해 두고 진행하였다.

sudo cp /etc/hosts /etc/hosts.backup

1. 특정 사이트 차단하기

# /etc/hosts에 추가
127.0.0.1    www.youtube.com
127.0.0.1    youtube.com
127.0.0.1    www.instagram.com
127.0.0.1    instagram.com

만약 내가 공부를 하는데 유튜브나 인스타그램을 너무 자주 들어가서 문제라고 해 보자. 그럴 때 위처럼 파일에 추가를 해 둔다면, 접속을 할 수가 없기 때문에 특정 사이트 접속을 차단할 수 있다.

❯ cat hosts
##
# Host Database
#
# localhost is used to configure the loopback interface
# when the system is booting.  Do not change this entry.
##
127.0.0.1	localhost
255.255.255.255	broadcasthost
::1             localhost
 
127.0.0.1    www.youtube.com
127.0.0.1    youtube.com
127.0.0.1    www.instagram.com
127.0.0.1    instagram.com

실제로 되는지 테스트 해보자.

당연히 접속이 안 되는 것을 볼 수 있다.

❯ ping www.youtube.com
PING www.youtube.com (127.0.0.1): 56 data bytes
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.103 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.165 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.124 ms
q64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.160 ms
c64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.133 ms
cc64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.193 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=6 ttl=64 time=0.149 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=7 ttl=64 time=0.220 ms

ping으로 테스트를 해 보면 루프백 주소로 잘 보낸다. 이렇게 동작하는 이유는 DNS에 쿼리하여 IP주소를 찾는 것보다, /etc/hosts 파일에 정의된 주소를 우선하기 때문이다.

이를 활용해 공부를 할 때 특정 사이트들을 차단해서 집중력을 높인다거나, 자녀의 컴퓨터에 유해사이트들을 직접 차단시키는 등을 할 수 있을 것 같다.

2. 로컬에서 앱 도메인 바꾸기

로컬에서 백엔드 앱을 실행하면 Spring 기준 보통 localhost:8080으로 접속하게 된다. (또는 설정한 서버 포트로)

❯ cat hosts
##
# Host Database
#
# localhost is used to configure the loopback interface
# when the system is booting.  Do not change this entry.
##
127.0.0.1	localhost
255.255.255.255	broadcasthost
::1             localhost
 
127.0.0.1 api.myapp.local

이렇게 원하는대로 커스텀하여 로컬에서 접속할 수가 있다.(http라 ⚠️ 표시가 나옴)

하지만 로컬호스트로 접속하는 것이 손에 익었기 때문에 굳이? 쓸 일이 있을까 싶다.

CORS 테스트를 위해서 설정하는 경우들도 있다고는 하는데, 필요하다면 한 번 찾아보면 좋을 듯하다.

🏁 마무리

  1. 이번 글을 통해서 localhost와 127.0.0.1의 차이점에 대해서 이해하게 되었다.
  2. 루프백 주소가 무엇인지 명확히 이해하지 못 했었는데, 이제는 알게 된 것 같다.
  3. hosts 파일을 잘 활용한다면 재미있는 것들을 많이 할 수 있을 듯하다.

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