字節面試：連接一個不存在的IP 地址，會發生什麼？
2023.02.20
字節面試：連接一個不存在的IP 地址，會發生什麼？
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，此時會發生什麼？大家好，我是小林。
分享兩個字節面試題，都是基於場景問的網絡問題。
- Q1：客戶端連接一個不存在的IP 地址，會發生什麼？
- Q2：客戶端連接一個存在的IP 地址但是端口不存在，會發生什麼？
PS：這裡的「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，會發生什麼？
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，由於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。
由於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，然後路由器會繼續轉發。
由於目標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後，客戶端的連接就會被釋放。
可能有的同學好奇，為什麼這種情況客戶端的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。
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，於是就會將自己的MAC 地址告訴客戶端。
然後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，於是SYN 報文就可以發送出去了。
由於目標MAC 地址是路由器的，所以就會被路由器接收，然後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，會發生什麼？
客戶端連接的目標IP 地址是存在的，那麼SYN 報文就能正確的抵達到目標設備。
目標設備收到SYN 報文後，發現端口號並沒有被進程監聽，這時候目標設備的內核就會回RST 報文。
客戶端收到RST 報文後，就會釋放連接。
.......
至此，结论已说完。
不知道你们会不会觉得信息量很大，如果你觉得信息量大，那么你该补补网络知识啦。
第二题不难，难在的是第一题，如果你没有把两台电脑之间是怎么通信的搞清楚，那么你是无从下手回答的，所以建立好体系化的网络知识，面对这类的场景题目，就能做到举一反三了。
最近比较忙，偷懒了，没有画图，如果哪里没理解的，可以先看我以前写的这篇文章：探究！一个数据包在网络中的心路历程，有详细讲解每一层是怎么封装头部的，以及路由表是怎么判断的。
最后再提一个问题：客户端发送了一个目标 IP 地址存在但是端口不存在的 UDP 报文，UDP 没有像 TCP 那样的 RST 报文，此时会发生什么？
就酱，溜啦溜啦！
大家好，我是小林。
分享兩個字節面試題，都是基於場景問的網絡問題。
- Q1：客戶端連接一個不存在的IP 地址，會發生什麼？
- Q2：客戶端連接一個存在的IP 地址但是端口不存在，會發生什麼？
PS：這裡的「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，會發生什麼？
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，由於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。
由於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，然後路由器會繼續轉發。
由於目標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後，客戶端的連接就會被釋放。
可能有的同學好奇，為什麼這種情況客戶端的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。
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，於是就會將自己的MAC 地址告訴客戶端。
然後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，於是SYN 報文就可以發送出去了。
由於目標MAC 地址是路由器的，所以就會被路由器接收，然後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，會發生什麼？
客戶端連接的目標IP 地址是存在的，那麼SYN 報文就能正確的抵達到目標設備。
目標設備收到SYN 報文後，發現端口號並沒有被進程監聽，這時候目標設備的內核就會回RST 報文。
客戶端收到RST 報文後，就會釋放連接。
.......
至此，结论已说完。
不知道你们会不会觉得信息量很大，如果你觉得信息量大，那么你该补补网络知识啦。
第二题不难，难在的是第一题，如果你没有把两台电脑之间是怎么通信的搞清楚，那么你是无从下手回答的，所以建立好体系化的网络知识，面对这类的场景题目，就能做到举一反三了。
最近比较忙，偷懒了，没有画图，如果哪里没理解的，可以先看我以前写的这篇文章：探究！一个数据包在网络中的心路历程，有详细讲解每一层是怎么封装头部的，以及路由表是怎么判断的。
最后再提一个问题：客户端发送了一个目标 IP 地址存在但是端口不存在的 UDP 报文，UDP 没有像 TCP 那样的 RST 报文，此时会发生什么？
就酱，溜啦溜啦！