2025-07-06

route

lo口与local路由表

小实验

接上篇文章 ping本机网口的IP地址，tcpdump在lo口才能抓到对应报文，我们知道在网口eth1上增加一个IP地址192.168.8.8/24后，内核会生成3条路由：

local表：增加192.168.8.8/32的主机路由（RTN_LOCAL）
main表：增加192.168.8.8/24的网段路由（RTN_UNICAST）
local表：增加广播路由

其中主机路由类型是RTN_LOCAL，网段路由类型是RTN_UNICAST。
那如果把IP地址配到lo口上，会有什么不同呢？

实验题目

ping 本机 lo 口的IP地址 127.0.0.1 能ping通吗？
ping 127.0.0.0/8 网段下的其他地址能ping通吗？
把一个任意IP地址配置到 lo 口上，又会有什么实验结果呢？

实验结果

case1：ping 127.0.0.1 OK

这个很自然，lo口默认有127.0.0.1地址，ping自己当然能通。

ping lo口IP地址

case2: ping 127.x.x.x 网段其他地址 OK

这个就有趣了。127.0.0.2、127.1.2.3 等 127.0.0.0/8 网段下的任意地址都能 ping 通！

ping 127网段其他地址

case3: lo 口上配置任意IP地址

在lo口上配一个新的IP地址（比如192.168.8.0/24网段），结果发现不仅这个IP本身能ping通，整个网段的所有地址都能ping通！

lo口配置IP后整个网段都通

实验结论： lo口`点石成金`

通过上面的实验，我们发现只要是一个 IP 地址被配置到 lo 口上，
不仅原来的 ip 地址本身能 ping 通，这个IP地址整个网段都是可以ping通的。
原因在哪里？

原理分析

回顾上篇文章中 fib_add_ifaddr 函数里添加网段路由的代码：

1167         if (!ipv4_is_zeronet(prefix) && !(ifa->ifa_flags & IFA_F_SECONDARY) &&
1168             (prefix != addr || ifa->ifa_prefixlen < 32)) {
1169                 if (!(ifa->ifa_flags & IFA_F_NOPREFIXROUTE))
1170                         fib_magic(RTM_NEWROUTE,
1171                                   dev->flags & IFF_LOOPBACK ? RTN_LOCAL : RTN_UNICAST,
1172                                   prefix, ifa->ifa_prefixlen, prim,
1173                                   ifa->ifa_rt_priority);

关键就在第 1171 行：

1	dev->flags & IFF_LOOPBACK ? RTN_LOCAL : RTN_UNICAST

对于普通网口（如eth1），网段路由的类型是 RTN_UNICAST，被添加到 main 路由表里。
查找到这类路由时，报文会从对应物理口发出去。

对于lo口，网段路由的类型变成了 RTN_LOCAL，被添加到 local 路由表里。
查找到这类路由时，报文走lo口重新回到本机协议栈。

这就是lo口”点石成金”的秘密：

网口	主机路由(/32)	网段路由(/prefix)
eth1	`RTN_LOCAL` → local表	`RTN_UNICAST` → main表
lo	`RTN_LOCAL` → local表	`RTN_LOCAL` → local表

由于 local 路由表的查找优先级高于 main 表，所以配在 lo 口上的IP地址，其整个网段的流量都会被路由到本机，而不是发往网络。

典型应用场景

理解了lo口的这个特性，就能理解它在实际中的几个典型应用：

VIP（虚拟IP）地址：LVS/keepalived等负载均衡场景中，Real Server把VIP配置在lo口上，就是利用了lo口会把VIP的网段路由设为RTN_LOCAL，使得目的地为VIP的报文能被本机协议栈接收处理。
容器网络：在某些容器网络方案中，把Service IP或Cluster IP配在lo口上，使得Pod能够直接处理目标为这些IP的流量。
路由黑洞/汇总：把一个大网段配在lo口上，可以实现类似路由黑洞的效果，阻止该网段的流量发往外部网络。

小结

lo口的”点石成金”能力，本质上是内核在 fib_add_ifaddr 函数中对 loopback 设备做了特殊处理：

普通网口的网段路由类型为 RTN_UNICAST，存放在 main 表
lo 口的网段路由类型为 RTN_LOCAL，存放在 local 表
local 表优先级高于 main 表，因此整个网段的流量都被路由到本机

一行代码之差 dev->flags & IFF_LOOPBACK ? RTN_LOCAL : RTN_UNICAST，造就了lo口独特的网络行为。

小实验