udp首部校验和字段(tcp首部中校验和字段)

普通的IP首部长20个字节，除非含有选项字段。 第一帧：4位版本4位首部长度8位服务类型（TOS）16位总长度（字节数）第二帧：16位标识3位标志13位片偏移第三帧：8位生存时间（TTL）8位协议16位首部校验和第四帧：32位源IP地址第五帧：32位目的IP地址第六帧：选项（如果有）第七帧：数据1．4位版本：IP所用版本，有IPv4, IPv62．4位首部长度：指的是占32bit字的数目，包含任何选项。由于它是一个4bit字段，因此首部最长为60个字节。3．服务类型（TOS）包括一个3bit的优先权子字段（忽略），4bit的TOS子字段和1bit未用位但须置0。4bit的TOS分别代表：最小延时、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。4bit中只能置其中一位，如4位均为0，则意味着是一般服务。4．总长度字段指整个IP数据报的长度，以字节为单位。利用首部长度字段和总长度字段，就可以知道IP数据报中数据内容的起始位置和长度。由于该字段长为16bit，所以IP数据报最长可达65535（超级通道的MTU为65535。它的意思其实不是一个真正的MTU，它使用了最长的IP数据报）。当数据报被分片时，该字段的值也随着变化。尽管可以传一个长达65535字节的IP数据报，但是大多数的链路层都会对它进行分片，而且主机也要求不能接收超过576字节的数据报。由于TCP把用户数据分成若干片，因此一般来说这个限制不会影响TCP。UDP的应用（如RIP，TFTP，BOOTP，DNS，及SNMP），它们都限制用户数据报长度为512字节，小于576字节从而避免IP数据报分片。但是现在大多数的实现（支持网络文件系统（NFS）的实现）允许超过8192字节（8K）的IP数据报。总长度字段是IP首部中必要的内容，因为一些数据链路（如以太网）需要填充一些数据以达到最小长度。尽管以太网最小帧长为46字节，但是IP数据可能会更短。如果没有总长度字段，那么IP层就不知道46字节中有多少是IP数据报的内容。5．标识字段唯一地标识主机发送的每一份数据报。通常每发送一份报文它的值就会增1。6．TTL(time-to-live)生存时间字段设置了数据报可以经过的最多路由器数。它指定了数据报的生存时间。TTL的初始值由源主机设定（通常为32或64）一旦经过一个处理它的路由器，它的值就减1。当该字段值为0时，数据报就被丢弃，并发过ICMP报文通知源主机。7．首部校验和字段是根据IP首部计算检验和码。它不对后面的数据进行计算。ICMP、IGMP、UDP和TCP在它们各自的首部中均包含有同时覆盖首部和数据检验和码。为了计算一份数据报IP校验和，首先把校验字段置为0。然后对首部中每个16bit进行二进制反码求和，结果存放检验的字段中。当收到一份数据报后，同样对首部中的每个16bit进行二进制反码求和。由于接收方在计算过程中包含了发送方存在首部中的校验和，因此如果在传输过程中没发生任何差错，那么接收方计算的校验和结果应全为1。如果不全为1（即校验和错误），那么IP就丢弃收到的数据报。但不生成差错报文，由上层去发现丢失的数据报并进行重传。ICMP，IGMP，TCP和UDP都采用相同校验和算法，尽管TCP和UDP除了本身的首部和数据外，在IP首部中还包含不同的字段。由于路由器经常只修改TTL字段（减1），因此当路由器转发一份报文时可以增加它的校验和，而不需要对IP整个首部进行重新计算。8．每一份IP数据报都包含源IP地址和目的IP地址。9、选项：是数据报中一个可变长的信息。目前这些选项定义如下：。安全和处理限制（用于军事领域）。记录路径（让每个路由器都记录下它的IP地址）。时间戳 （让每个路由器都记录下它的IP地址和时间）。宽松的源站选路 (为数据报指定一系列必须经过的IP地址)。严格的源站选路（与宽松源站选路类似，但是要求只能经过这些指定的地址，不能经过其它地址）。这些选项很少被使用，并非所有的主机和路由都支持这些选项。 选项字段一直都是以32bit作为界限，在必要时必须插入值为0的填充字节。这样就保证IP首部始终是32bit的整数倍速(这是首部长度字段所要求的

首先，要时刻谨记一个“伪”字，既然是“伪”首部，也就是假的，不仅是“假”首部，而且“假”到连地址空间都没有。也就是说伪首部是不占地址空间的，在实际传输中不存在这样的字段。只是在使用的时候把它拿出来一下。 其次，设置了伪首部，为了计算检验和！书中原话“其目的是让UDP两次检查数据是否已经正确到达目的地”，具体是那两次呢？我们注意伪首部字段：32位源IP地址、32位目的IP地址、8位协议、16位UDP长度。由此可知，第一次，通过伪首部的IP地址检验，UDP可以确认该数据报是不是发送给本机IP地址的；第二，通过伪首部的协议字段检验，UDP可以确认IP有没有把不应该传给UDP而应该传给别的高层的数据报传给了UDP。从这一点上，伪首部的作用其实很大。

在数据处理和数据通信领域中，用于校验目的的一组数据项的和。这些数据项可以是数字或在计算检验的过程中看作数字的其它字符串。 它通常是以十六进制为数制表示的形式,如:十六进制串: 0102030405060708的效验和是: 24 (十六进制)如果效验和的数值超过十六进制的FF,也就是255. 就要求其补码作为效验和.通常用来在通信中,尤其是远距离通信中保证数据的完整性和准确性.1、IP首部校验IP首部校验和字段是根据IP首部计算的校验和码，它不对首部后面的数据进行计算。ICMP、IGMP、UDP和TCP在它们各自的首部中均含有同时覆盖首部和数据校验和码。2、IP首部校验和计算为了计算一份数据报的IP检验和，首先把检验和字段置为0。然后，对首部中每个16bit进行二进制反码求和（整个首部看成是由一串16bit的字组成），结果存在检验和字段中。当收到一份IP数据报后，同样对首部中每个16bit进行二进制反码的求和。由于接收方在计算过程中包含了发送方存在首部中的检验和，因此，如果首部在传输过程中没有发生任何差错，那么接收方计算的结果应该为全1。如果结果不是全1（即检验和错误），那么IP就丢弃收到的数据报。但是不生成差错报文，由上层去发现丢失的数据报并进行重传。3、TCP和UDP校验和计算（两者相同）校验和还包含—个96位的伪首标，理论上它位于TCP首标的前面。这个伪首标包含了源地址、目的地址、协议和TCP长度等字段，这使得TCP能够防止出现路由选择错误的数据段。这些信息由网际协议(IP)承载，通过TCP／网络接口，在IP上运行的TCP调用参数或者结果中传递。伪首部并非UDP数据报中实际的有效成分。伪首部是一个虚拟的数据结构，其中的信息是从数据报所在IP分组头的分组头中提取的，既不向下传送也不向上递交，而仅仅是为计算校验和。 这样的校验和，既校验了UDP用户数据的源端口号和目的端口号以及UDP用户数据报的数据部分，又检验了IP数据报的源IP地址和目的地址。（伪报头保证UDP和TCP数据单元到达正确的目的地址。因此，伪报头中包含IP地址并且作为计算校验和需要考虑的一部分。最终目的端根据伪报头和数据单元计算校验和以验证通信数据在传输过程中没有改变而且到达了正确的目的地址。）

IP首部校验和的计算方法：把校验和字段清零，对每16位(2字节)进行二进制反码求和, 反码求和的意思是先对每16位求和，再将得到的和转为反码。IP数据报校验只对首部进行校验，不对数据部分进行校验。把首部看成16位为单位的数字组成，依次进行二进制反码求和，再把结果依次存入校验和字段中即可。扩展资料：将发送的进行检验和运算的数据分成若干个16位的位串，每个位串看成一个二进制数，这里并不管字符串代表什么，是整数、浮点数还是位图都无所谓。将IP、UDP或TCP的PDU首部中的检验和字段置为0，该字段也参与检验和运算。对这些16位的二进制数进行1的补码和(one's complement sum)运算，累加的结果再取反码即生成了检验码。将检验码放入检验和字段中。其中1的补码和运算，即带循环进位(end round carry)的加法，最高位有进位应循环进到最低位。反码即二进制各位取反，如0111的反码为1000。参考资料来源:百度百科-效验和
把校验和字段清零，对每16位(2字节)进行二进制反码求和, 反码求和的意思是先对每16位求和，再将得到的和转为反码。IP数据报校验只对首部进行校验，不对数据部分进行校验。把首部看成16位为单位的数字组成，依次进行二进制反码求和，再把结果依次存入校验和字段中即可。TCP和UDP校验和计算：校验和还包含一个96位的伪首标，理论上它位于TCP首标的前面。这个伪首标包含了源地址、目的地址、协议和TCP长度等字段，这使得TCP能够防止出现路由选择错误的数据段。这些信息由网际协议(IP)承载，通过TCP/网络接口，在IP上运行的TCP调用参数或者结果中传递。伪首部并非UDP数据报中实际的有效成分。伪首部是一个虚拟的数据结构，其中的信息是从数据报所在IP分组头的分组头中提取的，既不向下传送也不向上递交，而仅仅是为计算校验和。这样的校验和，既校验了UDP用户数据的源端口号和目的端口号以及UDP用户数据报的数据部分，又检验了IP数据报的源IP地址和目的地址。（伪报头保证UDP和TCP数据单元到达正确的目的地址。因此，伪报头中包含IP地址并且作为计算校验和需要考虑的一部分。最终目的端根据伪报头和数据单元计算校验和以验证通信数据在传输过程中没有改变而且到达了正确的目的地址。）

IP固定首部的意义：版本 首部长度 区分服务 总长度 标识 标志 片偏移 生存时间 协议 首部检验和 源地址 目的地址 检验和的作用：检测数据报在传输中是否有错，有错则丢弃检验和计算：1、将首部各个部分用2进制展开2、每个部分按位求和 3、所得结果按位取反
IP数据报是将首部每16bit的数据相加求反码和，反码和计算就是将高位进位循环加到低位上，直到高位没有溢出，TCP UDP校验包括伪首部和数据报的校验

UDP计算校验和的方法和计算IP数据报首部校验和的方法相似。 但不同的是：IP数据报的校验和只检验IP数据报的首部，但UDP的校验和是将首部和数据部分一起都检验。 在发送端，首先是将全零放入检验和字段。再将伪首部以及UDP用户数据报看成是由许多16bit的字串接起来。 若UDP用户数据报的数据部分不是偶数个字节，则要填入一个全零字节(即：最后一个基数字节应是16位数的高字节而低字节填0)。 然后按二进制反码计算出这些16bit字的和(两个数进行二进制反码求和的运算的规则是：从低位到高位逐列进行计算。 0和0相加是0，0和1相加是1，1和1相加是0但要产生一个进位1，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1)。 将此和的二进制反码写入校验和字段后，发送此UDP用户数据报。 在接收端，将收到的UDP用户数据报连同伪首部(以及可能的填充全零字节)一起，按二进制反码求这些16bit字的和。 当无差错时其结果应全为1。否则就表明有差错出现， 接收端就应将此UDP用户数据报丢弃(也可以上交给应用层，但附上出现了差错的警告)。 TCP 的校验和计算方法同UDP一样，同样要加上一个伪头部，区别是伪头部的协议码是0x06，长度是整个TCP报文的长度（包含TCP头部）。ICMP的校验和 ICMP校验和的计算方法一样，只不过只是对ICMP包整个进行校验和，没有伪头部，也不包括IP包头部。