IP数据报首部checksum的计算

IP数据报首部checksum的计算

2009年02月22日 23:23:00 zhangyang0402 阅读数：10897

 

一、首先区别下面两个概念：
(1)one's complement:正数=原码,负数=反码 
(2)two's complement:就是通常所指的补码

二、计算ip首部校验和

1.发送IP数据报计算checksum
(1)将校验和字段置为0;
(2)对首部中(一般为20B)每个16位字进行二进制反码求和;（这里的文字描述是有问题的，每个16bit进行二进制反码求和，是要把16bit先去反码再求和吗？实际上是16bit逐个求和之后，再取反码的意思）
(3)将(2)中得到的和再取反码，即得checksum,写入校验和字段中。

抓个IP数据包，取IP数据报报头部分(20B)，数据如下：

45 00 00 30 80 4c 40 00 80 06 b5 2e d3 43 11 7b cb 51 15 3d

下面我来计算一下校验和：
(1)将校验和字段置为0：
将b5 2e置为00 00,即变成: 
45 00 00 30 80 4c 40 00 80 06 00 00 d3 43 11 7b cb 51 15 3d

(2)反码求和
 4500+0030+804c+4000+8006+0000+d343+117b+cb51+153d=34ace
 将将进位(3)加到低16位(4ace)上:0003+4ace=4ad1

(3)取反码
 将4ad1取反得:checksum=b52e
 
2.接收IP数据报检验IP校验和
(1)对首部中每个16 bit进行二进制反码求和;
(2)将(1)中得到的和再取反码 ,看是否为0.

接收到的IP数据报首部:
45 00 00 30 80 4c 40 00 80 06 b5 2e d3 43 11 7b cb 51 15 3d 
 
下面来验证下:
(1)反码求和

4500+0030+804c+4000+8006+b52e+d343+117b+cb51+153d=3fffc
0003+fffc=ffff

(2)取反码:~ffff=0 正确
     
 
三、求IP数据报首部校验码代码

已将IP首部校验和0xb52e置为0x0000

#include<stdio.h>
void main()
{
int buff[10]={0x4500,0x0030,0x804c,0x4000,0x8006,0x0000,0xd343,0x117b,0xcb51,0x153d};
int checksum=0,i=0;
for(i=0;i<10;i++)
{
checksum+=buff[i];
}
printf("checksum=%x/n",checksum);
checksum=(checksum>>16)+(checksum & 0xffff);
checksum+=(checksum>>16);
checksum=0xffff-checksum;
printf("checksum=%04x/n",checksum);
}

IP校验和计算

 

下面摘自《TCP/IP协议簇》的IP头校验和算法：

发送时：

1. 将校验和字段置为0；

2. 将整个首部分为16bit的部分，求和；

3. 取反码，填入到校验和字段中；

接收时：

1. 直接将整个首部分为16bit的部分，求和；

2. 取反码，若结果为0，取合法；否则丢弃；

这上面有两个细节没有描述清楚：

1. 计算时的字节顺序（litter endian和big endian）问题；

2. 取和溢出时的改进计算方法；

根据实验结果，及参考网络上的资料，实际上几乎现有所有的系统对校验和算法已经有点小小的补充，也许《TCP/IP协议簇》这里没有更新罢了，自我安慰吧，如下：

◆当发送IP包时，需要计算IP报头的校验和：

1、  把校验和字段置为0；

2、  对IP头部中的每16bit进行二进制求和；

3、  如果和的高16bit不为0，则将和的高16bit和低16bit反复相加，直到和的高16bit为0，从而获得一个16bit的值；

4、  将该16bit的值取反，存入校验和字段。

◆当接收IP包时，需要对报头进行确认，检查IP头是否有误，算法同上2、3步，然后判断取反的结果是否为0，是则正确，否则有错。

算法：