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[Network] Loopback & Hostname

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By KimJayhyun
8 min read

Loopback 이란?

네트워크 장치가 자기 자신과 통신할 수 있는 기능이다.

네트워크를 테스트하거나 시스템 내부에서 프로세스 간 통신을 할 때 주로 사용한다.

주요 특징

특정 주소(예: 127.0.0.1)로 보낸 데이터가 바로 자기 시스템1으로 돌아온다.

주요 특징들은 아래와 같다.

1. 통신 방식

네트워크 카드(NIC)가 없어도, 즉 네트워크 인터페이스가 없어도, 사용할 수 있다.

루프백 인터페이스(lo)를 통해 패킷이 네트워크 장치를 거치지 않고 바로 돌아오기 때문이다.

리눅스에서 루프백 인터페이스는 아래 명령어를 통해 확인할 수 있다.

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$> ip addr show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
  link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
  inet 127.0.0.1/8 scope host lo
      valid_lft forever preferred_lft forever
  inet6 ::1/128 scope host
      valid_lft forever preferred_lft forever

$> ifconfig

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
      inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
      inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
      loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
      RX packets 1474161760  bytes 323042792762 (300.8 GiB)
      RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
      TX packets 1474161760  bytes 323042792762 (300.8 GiB)
      TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

2. 고정된 IP 주소 사용

IP 프로토콜의 Version에 따라서 사용하는 주소가 정해져 있다.

루프백 인터페이스에서 확인할 수 있다.

  • IPv4: 127.0.0.1을 주로 사용

    127.0.0.1/8을 사용하므로 127.x.x.x로 호출을 하면 내 시스템이 응답을 한다.

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    $> ping 127.8.9.10
PING 127.8.9.10 (127.8.9.10) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 127.8.9.10: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.054 ms
64 bytes from 127.8.9.10: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.026 ms
64 bytes from 127.8.9.10: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.024 ms

  • IPv6: ::1/128 주소 하나만 사용

    IPv4와 다르게 IPv6는 주소 하나만 사용한다.

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    $> ping6 ::1
PING ::1(::1) 56 data bytes
64 bytes from ::1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.043 ms
64 bytes from ::1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.048 ms
64 bytes from ::1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.039 ms

Hostname

hostname은 시스템의 네트워크 식별자로, 각 컴퓨터에 부여되는 이름이다.

즉, IP 주소 대신 사람이 기억하기 쉬운 방식으로 시스템을 식별하기 위한 텍스트 기반 이름이다.

Hostname 확인 & 설정

아래 명령어로 Linux 시스템의 hostname을 확인, 변경을 할 수 있다.

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# hostname 확인
$> hostname
localhost.localdomain

# hostname 임시 변경
$> sudo hostname domain-test
$> hostname

domain-test

# hostname 영구 변경
## 1. `/etc/hostname` 변경
$> sudo vi /etc/hostname

hostname-test

## 2. `hostnamectl`
$> sudo hostnamectl set-hostname hostname-test-2

## 정확한 적용을 위해 재부팅
$> sudo reboot

Loopback IP와 Hostname

서버에 새로운 서비스를 배포하는 도중 아래와 같은 에러가 발생하였다.

  • unable to resolve host {hostname}: Temporary failure in name resolution

해법은 /etc/hosts 호스트 파일에 127.0.1.1을 hostname으로 매핑되도록 설정을 해야한다.

참고 사이트

127.0.1.1

127.0.1.1은 리눅스 Debian 배포판에서 주로 사용하는 특수한 loopback ip이다.

자기 시스템의 hostname을 매핑하기 위해 사용하고 아래와 같이 설정하면 된다.

  • 만약 hostname이 worker-node라면

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    $> sudo vi /etc/hosts
  
127.0.0.1   localhost
127.0.1.1   worker-node # 해당 라인을 추가

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결론

사실 127.0.1.1이 어떤 IP를 뜻하는지 정리를 하기 위해 이 긴 글을 작성하였다.

127.0.1.1은 Debian 계열 리눅스에서 hostname이 loopback을 하기 위해 사용하는 IP이다.

참고사항

DNS Server 란

Domain Name System의 약자로 domain 매핑되는 IP 주소 정보를 가지고 있어 domain을 IP 주소로 변환하는 서버이다.

여러 DNS Server가 존재하고 계층적으로 구성되어 있다.

주로 사용하는 DNS Server는 구글이 운영하는 8.8.8.8 서버이다.

Hostname Resolution

hostname은 ip 대신 사용하는 것이므로 컴퓨터가 이해할 수 있도록 ip로 바꾸어 줘야한다.

hostname 혹은 도메인(domain, 예: www.google.com)을 IP로 바꾸는 과정을 Name Resolution, Hostname Resolution이라고 한다.

Name Resolution 적용 순위

hostname 혹은 domain은 이미 어딘가에 등록되어 있다.

등록되어 있는 여러 파일 혹은 서버 중 우선순위가 존자하여 해석을 한다.

일반적인 우선순위를 알아보자.

1. /etc/hosts

가장 먼저 시스템 로컬에 저장되어있는 호스트네임과 IP 매핑 정보를 확인한다.

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$> sudo cat /etc/hosts

127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

2. 시스템 캐시 (nscd, systemd-resolved)

nscd(Name Service Cache Daemon) 또는 systemd-resolved가 실행 중이면,

최근 조회한 DNS 결과를 캐시하여 빠르게 응답한다.

아래 명령어로 시스템 캐시를 사용할 수 있다.

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# `nscd`가 없는 경우, 설치
## Debian/Ubuntu 계열
$> sudo apt-get install nscd

## RedHat/CentOS 계열
$> sudo yum install nscd

# 캐시 서비스 시작
## nscd 시작
$> sudo systemctl start nscd

## systemd-resolved 시작
$> sudo systemctl start systemd-resolved
  • 대부분의 최신 리눅스 배포판에는 systemd-resolved가 포함되어 있음

3. /etc/resolv.conf에 정의된 DNS Server

시스템에 적용이 되어있는 DNS Server에 domain을 요청하여 IP를 반환 받는다.

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$> cat /etc/resolv.conf

nameserver 8.8.8.8
nameserver 168.126.63.1 # KT DNS Server

예제: example.com의 IP 주소

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ping example.com

위와 같이 example.com에 핑을 날리면, 아래와 같은 단계로 ip 주소를 검색한다.

  1. /etc/hosts에서 example.com이 있는지 확인.
  2. 시스템 캐시에 example.com의 ip 주소가 있는지 확인.
  3. /etc/resolv.conf에서 DNS 서버 목록을 확인하고, 해당 서버에 example.com 질의.
  4. 응답을 받아 해당 IP 주소로 연결 시도.

  1. 네트워크에서 말하는 시스템은 보통 모든 독립적인 장치를 뜻한다. (서버, 클라이언트, 라우터, IoT 기기 등) ↩︎

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