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字節面試:連接一個不存在的IP地址,會發生什么?

dyquk4xk2p3d ? 來源:良許Linux ? 2023-02-21 09:47 ? 次閱讀

分享兩個字節面試題,都是基于場景問的網絡問題。

Q1:客戶端連接一個不存在的 IP 地址,會發生什么?

Q2:客戶端連接一個存在的 IP 地址但是端口不存在,會發生什么?

PS:這里的「連接」指的是 TCP 連接。

這類的場景問題,如果你沒有系統化的網絡知識體系,只靠背八股文的話,你就遭老罪嘍。

接軌 B 站潮流:省流,我直接給出結論

Q1:客戶端連接一個不存在的 IP 地址,會發生什么?

這個問題要分兩種情況來思考,不同的情況得到的結論是不同的。

第一個情況:目標 IP 地址和客戶端的 IP 地址是同一個局域網(網絡號相同)。

第一種情況,客戶端無法發出 SYN 報文,主要卡在數據鏈路層。

因為目標地址不存在 IP 地址,客戶端的內核在發 arp 請求的時候,廣播詢問這個目標 IP 地址是誰的,由于網絡中不存在該目標 IP 地址,所以沒有設備應答客戶端的 arp 請求。

由于客戶端無法拿到目標設備的 MAC,這樣就沒辦法組裝 MAC 頭的信息,所以 SYN 報文無法發送出去。

第二個情況:目標 IP 地址和客戶端的 IP 地址不在同一個局域網(網絡號不同)。

第二種情況,客戶端會先將 SYN 報文發給路由器,然后路由器會繼續轉發。

由于目標 IP 地址是不存在的,該 SYN 報文會在網絡中消亡,因此客戶端是不會收到對 SYN 報文的確認報文的,接著客戶端會觸發超時重傳,重傳 SYN 報文,直到重傳的次數達到最大次數后,客戶端的連接就會被釋放。

可能有的同學好奇,為什么這種情況客戶端的 SYN 報文可以發出來?

因為當目標 IP 地址和客戶端 IP 地址不在同一個局域網時,客戶端客通過路由表的判斷,判斷到下一步是要將網絡報文發送給路由器。

ae0b4aac-b177-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

這時候數據鏈路層的 arp 請求,會廣播詢問 IP 地址(路由器 IP 地址)是誰的,路由器發現是自己的 IP 地址,于是就會將自己的 MAC 地址告訴客戶端。

然后客戶端的網絡報文中 MAC 頭的「目標 MAC 地址」填入的就是路由器的 MAC 地址,于是 SYN 報文就可以發送出去了。

由于目標 MAC 地址是路由器的,所以就會被路由器接收,然后路由器繼續通過路由表的判斷,轉發給下一個路由器,直到找到目標設備。

Q2:客戶端連接一個存在的 IP 地址但是端口不存在,會發生什么?

客戶端連接的目標 IP 地址是存在的,那么 SYN 報文就能正確的抵達到目標設備。

目標設備收到 SYN 報文后,發現端口號并沒有被進程監聽,這時候目標設備的內核就會回 RST 報文。

客戶端收到 RST 報文后,就會釋放連接。

.......

至此,結論已說完。

不知道你們會不會覺得信息量很大,如果你覺得信息量大,那么你該補補網絡知識啦。

第二題不難,難在的是第一題,如果你沒有把兩臺電腦之間是怎么通信的搞清楚,那么你是無從下手回答的,所以建立好體系化的網絡知識,面對這類的場景題目,就能做到舉一反三了。

最后再提一個問題:客戶端發送了一個目標 IP 地址存在但是端口不存在的 UDP 報文,UDP 沒有像 TCP 那樣的 RST 報文,此時會發生什么?

就醬,溜啦溜啦!

審核編輯 :李倩

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原文標題:字節面試:連接一個不存在的 IP 地址,會發生什么?

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