TCP的检验和

 

检验和目的

        目的是为了发现TCP首部和数据在发送端到接收端之间发生的任何改动。如果接收方检测到检验和有差错，则TCP段会被直接丢弃。

 

        TCP在计算检验和时，要加上一个12字节的伪首部。

伪首部

 

　　 伪首部共有12字节，包含IP首部的一些字段，有如下信息：32位源IP地址、32位目的IP地址、8位保留字节(置0)、8位传输层协议号(TCP是6，UDP是17)、16位TCP报文长度(TCP首部+数据)。

        伪首部是为了增加TCP校验和的检错能力：通过伪首部的目的IP地址来检查TCP报文是否收错了、通过伪首部的传输层协议号来检查传输层协议是否选对了。

 

检验和计算过程

        TCP首部校验和计算三部分：TCP首部+TCP数据+TCP伪首部。

发送端：

        首先，把伪首部、TCP报头、TCP数据分为16位的字，如果总长度为奇数个字节，则在最后增添一个位都为0的字节。

        把TCP报头中的校验和字段置为0。

        其次，用反码相加法（对每16bit进行二进制反码求和）累加所有的16位字（进位也要累加，进位则将高位叠加到低位）。

        最后，将上述结果作为TCP的校验和，存在检验和字段中。

接收端：

        将所有原码相加，高位叠加到低位， 如计算结果的16位中每一位都为1，则正确，否则说明发生错误。  

 

验证示例：

          校验和  反码求和过程

        以4bit 为例

        发送端计算：

        数据：   1000  0100   校验和  0000

        则反码：0111  1011               1111

        叠加：   0111+1011+1111 = 0010 0001   高于4bit的， 叠加到低4位      0001 + 0010 = 0011 即为校验和

 

        接收端计算：

        数据：  1000   0100   检验和  0011

        反码：  0111   1011                1100

        叠加：  0111 + 1011 +1100 = 0001 1110  叠加为4bit为1111.   全为1，则正确

 

UDP检验和

        基本过程和TCP检验和相同，不同的是UDP的伪首部中8位传输层协议号是17而TCP是6。如下图所示

 

IP检验和

        IP首部中的检验和只覆盖IP的首部，不覆盖IP数据报中的任何数据

 

三者检验和的异同

        TCP和UDP检验和是一个端到端的检验和，由发送端计算，然后由接收端验证。

        TCP和UDP检验和覆盖首部和数据，而IP首部中的检验和只覆盖IP的首部，不覆盖IP数据报中的任何数据。

        TCP的检验和是必需的，而UDP的检验和是可选的。

        TCP和UDP计算检验和时，都要加上一个12字节的伪首部。

 

（全文完）