IP数据报中的首部检验和如何发挥作用

title: IP数据报中的首部检验和如何发挥作用?
date: 2019-08-14 16:53:28
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在IP数据报的头部中的“首部检验和”字段，它的作用是为了校验数据报 头部 在传输中是否出错。那这种功能是如何实现的呢？

下面结合一张图来说明（图片来源网络）：

在说明之前要补充一个前提就是:IP数据报的长度总是4字节的整数倍

发送端：

首先我们将检验和字段的16位全置0，因为我们补充的前提，所以我们可以将头部的数据按16位依次取出，然后反码算术运算求和。这里的算法和正常的加法一样，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。如果最高位相加后产生进位，则最后得到的结果要加1。求和过后再求其反码，得到的就是我们发送端的16位首部检验和。

接收端：

在接收端，我们按照发送端相同的算法，将接收到的头部的数据按16位依次取出进行反码算术运算求和，得到的结果进行取反，如果最后的结果为0，则说明头部传输未出错（也可以对得到的结果不取反，那此时就应该判断结果是否全为1）。如果不为0，就丢弃此数据报。

补充：

现在有个小问题就是我们知道数据报头部中存在生存时间TTL字段，此字段每经过一个路由器就会减1，那岂不是最后结果肯定不为0，首部检验和还有什么意义呢？
答案是当初设计的人十分聪明，他设置每经过一个路由器TTL减1，那首部检验和字段就相应加1，这样就抵消了TTL字段的变化问题，首部检验和依然能够发挥作用！