IP首部之首部校验和

首先介绍一下1的补码,2的补码:(摘自http://blog.csdn.net/cradmin/article/details/3092559

过1的补码,2的补码,到网上搜了下找到这个:

It is the 1’s complement of the 1’s complement sum of all the 16-bit words in the TCP header and data       这是关于TCP头部校验和字段(checksum field)的说明。
补码:补码是计算机中二进制数表达负数的办法,这样可以在计算机中把两个数的减法变成加法。补码形式有1的补码和2的补码,其中1的补码用在IP、TCP的校验和中;
The checksum algorithm is simply to add up all the 16-bit words in one‘s complement and then to take the one‘s complement of the sum.
1‘s Complement Arithmetic
The Formula
~N = (2^n -1) - N
where: n is the number of bits per word
N is a positive integer
~N is -N in 1‘s complement notation
For example with an 8-bit word and N = 6, we have:
~N = (2^8 -1) - 6 = 255 - 6 = 249 = 11111001

In Binary
An alternate way to find the 1‘s complement is to simply
take the bit by bit complement of the binary number.
For example: N = +6 = 00000110
N = -6 = 11111001
Conversely, given the 1‘s complement we can find the
magnitude of the number by taking it‘s 1‘s complement.
The largest number that can be represented in 8-bit 1‘s
complement is 01111111 = 127 = 0x7F. The smallest is
10000000 = -127. Note that the values 00000000 and
11111111 both represent zero.
Addition
End-around Carry. When the addition of two values
results in a carry, the carry bit is added to the sum in the
rightmost position. There is no overflow as long as the
magnitude of the result is not greater than 2^n-1.
2‘s Complement Arithmetic
The Formula
N* = 2^n - N
where: n is the number of bits per word
N is a positive integer
N* is -N in 2‘s complement notation
For example with an 8-bit word and N = 6, we have:
N* = 2^8 - 6 = 256 - 6 = 250 = 11111010

In Binary
An alternate way to find the 2‘s complement is to start at
the right and complement each bit to the left of the first
"1".
For example: N = +6 = 00000110
N* = -6 = 11111010
Conversely, given the 2‘s complement we can find the
magnitude of the number by taking it‘s 2‘s complement.
The largest number that can be represented in 8-bit 2s
complement is 01111111 = 127. The smallest is
10000000 = -128.
Addition
When the addition of two values results in a carry, the
carry bit is ignored. There is no overflow as long as the
is not greater than 2^n-1 nor less than -2^n.

我们之前学的是2的补码:正数补码是自己,负数补码=反码+1

而1的补码:正数补码是自己,负数的补码=各位取反(也就是反码)

IP/TCP首部校验规则:(摘自:http://www.cnblogs.com/fhefh/archive/2011/10/18/2216885.html,这篇讲解非常棒,有例子)

P/ICMP/IGMP/TCP/UDP等协议的校验和算法都是相同的,算法如下:

在发送数据时,为了计算数IP据报的校验和。应该按如下步骤:

(1)把IP数据报的首部都置为0,包括校验和字段。

(2)把首部看成以16位为单位的数字组成,依次进行二进制反码求和。

(3)把得到的结果存入校验和字段中。

在接收数据时,计算数据报的校验和相对简单,按如下步骤:

(1)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。

1、发送方

  i)将校验和字段置为0,然后将IP包头按16比特分成多个单元,如包头长度不是16比特的倍数,则用0比特填充到16比特的倍数;

 

  ii)对各个单元采用反码加法运算(即高位溢出位会加到低位,通常的补码运算是直接丢掉溢出的高位),将得到的和的反码填入校验和字段;

 

  iii)发送数据包。

 

2、接收方

  i)将IP包头按16比特分成多个单元,如包头长度不是16比特的倍数,则用0比特填充到16比特的倍数;

 

  ii)对各个单元采用反码加法运算,检查得到的和是否符合是全1(有的实现可能对得到的和会取反码,然后判断最终值是不是全0);

iii)如果是全1则进行下步处理,否则意味着包已变化从而丢弃之。需要强调的是反码和是采用高位溢出加到低位的,如3比特的反码和运算:100b+101b=010b(因为100b+101b=1001b,高位溢出1,其应该加到低位,即001b+1b(高位溢出位)=010b)

程序:

 1 unsigned short checksum(unsigned short *buf, int nword)
 2 {
 3     // short是16位(俩字节),即把报表首部按16bit分开
 4    // 先求和
 5     unsigned long sum = 0;
 6     for(int i=0; i<nword; i++)
 7     {
 8         sum += *buf++;
 9     }
10     //高位溢出加到低位
11     sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);
12     //防止上次操作引起的新溢出
13     sum += (sum >> 16);
14     //long(32 bit) 截取低位部分转换为short(16位)
15     return (unsigned short)~sum;
16 }
时间: 2024-10-13 15:00:40

IP首部之首部校验和的相关文章

TCP/IP协议及首部初了解

TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写,是传输控制协议/互联网协议. a)协议结构包括链路层,网络层,传输层,应用层. 1)链路层主要负责物理设备特性,接收数据. 2)网路层主要负责传输层数据的ip首部封装,发送数据到网路接口,查看ip首部是否接收数              据或者继续传送数据. 3)传输层负责应用程序3次握手,4次断开. 一次握手:客户端发送序列号(例如是m)到服务器. 二次握手:服务器接收(m)并发

计算数IP据报的校验和

IP/ICMP/IGMP/TCP/UDP等协议的校验和算法都是相同的,算法如下: 在发送数据时,为了计算数IP据报的校验和.应该按如下步骤: (1)把IP数据报的首部都置为0,包括校验和字段. (2)把首部看成以16位为单位的数字组成,依次进行二进制反码求和. (3)把得到的结果存入校验和字段中. 在接收数据时,计算数据报的校验和相对简单,按如下步骤: (1)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. 1.发送方 i

IP数据包首部校验和的计算

IP/ICMP/IGMP/TCP/UDP等协议的校验和算法都是相同的,算法如下: 在发送数据时,为了计算数IP据报的校验和.应该按如下步骤: (1)把IP数据报的首部都置为0,包括校验和字段. (2)把首部看成以16位为单位的数字组成,依次进行二进制反码求和. (3)把得到的结果存入校验和字段中. 在接收数据时,计算数据报的校验和相对简单,按如下步骤: (1)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. 1.发送方 i

HTTP协议图--HTTP 报文首部之首部字段(重点分析)

1.首部字段概述 先来回顾一下首部字段在报文的位置,HTTP 报文包含报文首部和报文主体,报文首部包含请求行(或状态行)和首部字段. 在报文众多的字段当中,HTTP 首部字段包含的信息最为丰富.首部字段同时存在于请求和响应报文内,并涵盖 HTTP 报文相关的内容信息.使用首部字段是为了给客服端和服务器端提供报文主体大小.所使用的语言.认证信息等内容. 2.首部字段结构 HTTP 首部字段是由首部字段名和字段值构成的,中间用冒号":"分隔. 另外,字段值对应单个 HTTP 首部字段可以有

ip协议解析 首部校验和

3. 初始计算校验和字段时该字段全部用0填充:     以上是对于发送者来说如何计算校验和的,而对于接收者来说,验证也很简单:1. 对于接收的IP报文头部以16位为单位逐个求和:2. 若结果为1,则校验正确,否则出错丢弃:     原理很简单,接收方的计算对象是A和A的反的异或,结果当然是1了!     具体的程序实现例子如下:SHORT checksum(USHORT* buffer, int size){    unsigned long cksum = 0;    while(size>1

IP数据报首部校验和算法

当用google搜索IP数据报首部校验和算法的时候,总是看到的是代码,没有看到其过程,于是就有了此文,如有错误请指正.文章省略一点,呵呵 IP/ICMP/IGMP/TCP/UDP等协议的校验和算法都是相同的,算法如下: 在发送数据时,为了计算数IP据报的校验和.应该按如下步骤: (1)把IP数据报的首部都置为0,包括校验和字段. (2)把首部看成以16位为单位的数字组成,依次进行二进制反码求和. (3)把得到的结果存入校验和字段中. 在接收数据时,计算数据报的校验和相对简单,按如下步骤: (1)

IP首部校验和的计算

IP首部校验和的计算方法: 算法: SHORT checksum(USHORT* buffer, int size){    unsigned long cksum = 0;    while(size>1)    {        cksum += *buffer++;        size -= sizeof(USHORT);    }    if(size)    {        cksum += *(UCHAR*)buffer;    }    cksum = (cksum>>

IP首部校验合

IP/ICMP/IGMP/TCP/UDP等协议的校验和算法都是相同的,算法如下: 在发送数据时,为了计算IP数据包的校验和.应该按如下步骤: (1)把IP数据包的校验和字段置为0: (2)把首部看成以16位为单位的数字组成,依次进行二进制反码求和: (3)把得到的结果存入校验和字段中. 在接收数据时,计算数据包的校验和相对简单,按如下步骤: (1)把首部看成以16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: (2)检查计算出的校验和的结果是否等于零(反码应为16个1): (3)如

TCP/IP之TCP协议首部、三次握手、四次挥手、FSM

TCP包头 <--------------------------------32 位------------------------------> 0 8 16 24 32 |----------------|----------------|----------------|----------------| ----- | Source port | Destination port | | |-----------------------------------------------