计算机网络首部检验和原理

1、首 部 检 验 和 原 理首 部 检 验 和 原 理三组什么是首部检验和？什么是首部检验和？ 首部检验和字段是根据首部检验和字段是根据ipip首部计算的检首部计算的检验和码。首部检验和在验和码。首部检验和在ipip数据报中占数据报中占1616位。位。它只检验数据报的首部，不包括首部后面的它只检验数据报的首部，不包括首部后面的数据。数据。可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长

2、度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分 固定部分固定部分（2020字节）字节） 下图是一般下图是一般ip数据报的格式，若仅仅数据报的格式，若仅仅去理解校验和就不必去看这些字段的细节。去理解校验和就不必去看这些字段的细节。 ip检验和就是对首部（固定部分检验和就是对首部（固定部分+可变可变部分）求的检验和。部分）求的检验和。首首部部为什么使用首部检验和原理？为什么使用首部检验和原理？ ip数据包中的首部校验字段的算法不采用数据包中的首部校验字段的算法不采用循环冗余算法，是因为循环冗余算法，是因为ip包在网络中传输时，包在网络中传输时，其其ttl字段的值经常会变化，故采用简

3、单的叠字段的值经常会变化，故采用简单的叠加方法，就可以避开中间路由器重新计算其校加方法，就可以避开中间路由器重新计算其校验值，只是简单的增加验值，只是简单的增加1操作即可，这样可以明操作即可，这样可以明显提高传输效率。显提高传输效率。ipip首部检验和的计算步骤首部检验和的计算步骤发送端：发送前计算首部发送端：发送前计算首部检验和检验和接收端：接收数据时计算检验接收端：接收数据时计算检验和和发送端：发送端：1 1、把校验和字段设置为、把校验和字段设置为0 0；2 2、把需要校验的数据看成以、把需要校验的数据看成以1616位为单位的数字组成，依次位为单位的数字组成，依次进行二进制反码求和；进行二

4、进制反码求和；3 3、把得到的结果存入校验和字段中、把得到的结果存入校验和字段中接收端：接收端：1 1、把首部看成以、把首部看成以1616位为单位的数字组成，依次进行二进位为单位的数字组成，依次进行二进制反码求和，包括校验和字段；制反码求和，包括校验和字段；2 2、检查计算出的校验和的结果是否为、检查计算出的校验和的结果是否为0 0；3 3、如果等于、如果等于0 0，说明被整除，校验和正确。否则，校验，说明被整除，校验和正确。否则，校验和就是错误的，协议栈要抛弃这个数据包。和就是错误的，协议栈要抛弃这个数据包。具 体 过 程 ：具 体 过 程 ：发送端发送端接收端接收端16 位位字字 116

5、位位字字 2置为全置为全 0检验和检验和16 位位字字 n取反码取反码ip 数据报数据报16 位位检验和检验和16 位位字字 116 位位字字 216 位位字字 n取反码取反码数据部分数据部分数据部分数据部分不参与检验和的计算不参与检验和的计算二进制反码求和：二进制反码求和：0 0和和0 0相加是相加是0 0，0 0和和1 1相加是相加是1 1，1 1和和1 1相加是相加是0 0但要产生一个进位但要产生一个进位1 1，加到下一，加到下一列若最高位相加后产生进位，则最后得到的结果要加上溢出的进位列若最高位相加后产生进位，则最后得到的结果要加上溢出的进位1(1(可可能是多個能是多個1)1)。所谓的

6、二进制反码求和，即为先进行二进制求和，然后对和取反。所谓的二进制反码求和，即为先进行二进制求和，然后对和取反。 1 1 0 1 1 第一个二进制加数第一个二进制加数+ 1 0 1 0 1 第二个二进制加数第二个二进制加数- 1 0 0 0 0 相加之和为相加之和为110000， 最高位的最高位的1需要放到需要放到 下一列相加下一列相加 1- 1 0 0 0 1 相加得到的结果相加得到的结果 0 1 1 1 0 取反得到最终结果取反得到最终结果检验和的计算方法：检验和的计算方法： （1）把）把ip数据包的校验和字段置为数据包的校验和字段置为0； （2）把首部看成以）把首部看成以16位为单位的数字组成，依次进行二进制求位为单位的数字组成，依次进行二进制求 和（注意：求和时应将最高位的进位保存，所以加法应采用和（注意：求和时应将最高位的进位保存，所以加法应采用32位位加法）；加法）； （3）将上述加法过程中产生的进位（最高位的进位）加到低）将上述加法过程中产生的进位（最高位的进位）加到低16位（采用位（采用32位加法时，即为将高位加法时，即为将高