ip数据报计算首部检验和

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当我们在使用互联网进行数据传输时,数据可能会被篡改或者损坏。为了保证数据传输的可靠性和完整性,计算IP数据包首部检验和是一种非常重要的校验机制。本文将会介绍计算IP数据包首部检验和的方法。

  1. IP数据包首部 

首先,我们需要了解IP数据包首部的结构。IP数据包首部包含了20个字节,由以下几个字段组成:

  • 版本号(Version):该字段用于指示IP协议的版本,IPv4和IPv6各有不同的版本号。
  • 首部长度(Header Length):该字段用于指示IP数据包首部的长度,它占据了4个比特,因此最大长度为60字节。
  • 区分服务(Type of Service):该字段用于指示IP数据包的优先级和服务类型。
  • 总长度(Total Length):该字段用于指示整个IP数据包的长度,包括首部和数据部分。
  • 标识(Identification):该字段用于标识IP数据包的唯一性,以便在数据传输过程中进行分片和重组。
  • 标志(Flags):该字段包含3个比特,用于指示IP数据包是否可以被分片,以及分片的位置。
  • 片偏移(Fragment Offset):该字段用于指示当前数据包的分片位置。
  • 存活时间(Time to Live):该字段用于指示数据包的最大生存时间,以防止数据包在网络中无限循环。
  • 协议(Protocol):该字段用于指示数据包中的数据部分使用的协议类型,比如TCP或UDP。
  • 首部校验和(Header Checksum):该字段用于校验IP数据包首部的完整性。
  • 源地址(Source Address):该字段用于指示数据包的发送方的IP地址。
  • 目的地址(Destination Address):该字段用于指示数据包的接收方的IP地址

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 2.计算IP数据包首部检验和的方法

计算IP数据包首部检验和的方法非常简单,只需要按照以下步骤进行:

(1)将IP数据包首部按照16比特(即2个字节)为一组进行划分,如果IP首部长度不是16比特的整数倍,则最后一组用0补齐。

(2)将所有16比特组的数值相加(忽略溢出),得到一个32位的结果。

(3)将这个32位结果的高16位与低16位相加,直到高16位为0为止,得到一个16位的结果。

(4)将这个16位结果按位取反,得到的就是IP数据包首部检验和。

需要注意的是,在计算IP数据包首部检验和时,应该将源地址和目的地址转换成网络字节序,即大端序。网络字节序是一种规范化的字节序,用于在网络中传输数据,它的顺序与我们平时使用的主机字节序是不同的。

下面一个例子:

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