IP数据报检验的计算过程

本篇文章只介绍IP数据报的检验过程，不对原理做过多讲解。内容通俗易懂，请放心大胆食用！

引入

IP数据报检验只检验数据报的首部部分，而不检验数据部分，在网络层主要负责的也不是数据的检验，而是路由器的分组转发，因此只对数据报的首部进行检验，不检验数据部分可以减少计算量，提高传输速度。
IP数据报的首部包含总长度、标识、标注、片偏移等信息，我们这里不做过多概念性解释，只需要了解有这么几个信息在IP数据报的首部就好了。重点需要知道是IP数据报首部的检验原理及实际计算方法。

检验原理

IP数据报检验主要有三个过程。

发送方，将数据报首部划分为多个不同的16位字的序列，并将首部检验和字段置为0；
发送方，对这些16位序列进行反码运算，并将运算的结果的反码写入首部检验和字段；
接收方，由于发送方已经将检验和写入了，因此接收方接收到的首部中，检验和字段并不是为0的，重复1,2操作后，最终得到的运算结果取反码，如果在传输过程中首部字段的数据未发生变化，那么取反后的结果必为0；

反码运算：与正常的运算唯一不同之处就是如果最高位产生进位，那么最高位的进位不会产生更高一位，而是将进位加到最低一位上。

题目案例及分析

题目要求

假设现在有一个IP数据报的首部为001100010101，求出该数据报的首部检验和字段。

注意：这里我们为了方便计算，选了一个只有12位的首部，并且把原本应该划分为每16位一个的序列也改成了每4位，但在实际的题目计算中依旧要使用规范的方法，即划分16位为一组，这里仅仅是为了方便我们这里的计算讲解。

分析

我们将这一共12位长的IP数据报首部划分为3个序列，每个序列长度为4位，因此我们可以得到以下三个序列，0011,0001,0101，先将检验和字段置为0，然后将这三组数据进行反码求和运算，将求得的和取反，即可得到所求的检验和字段的值。

计算过程图解

将三组数据进行反码相加运算，运算过程如下；
通过运算我们得到了检验和字段的值为0110，然后将此结果写入检验和字段，即可得到最终添加检验和后的IP数据报的首部，为0011000101010110；
检验的过程这里我们就不赘述了，与检验和的过程相同，只是这里的数据已经变成了添加检验和字段后的IP数据报首部，即0011000101010110，反码求和运算—>取反，如果IP数据报首部未发生变化，则最终取反后的结果应该是0000，即0，否则首部就发生了变化，将此数据报丢弃并。

总结

IP数据报首部的检验方法的原理其实很简单，相当于我们从路的一头走到另一头，然后再从另一头走到原来的地方，如果这条路没有发生变化，那么两次路过的时候我们看到的东西应该是相同，否则就表示发生了变化。

关于IP数据报的检验和的求解过程到这里就介绍完毕了，感谢观看~
如果有不懂的地方欢迎在评论区留言噢！

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