UDP首部校验的计算
# 例一
### 得出数值：
# 例二
UDP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.如果等于零，说明被整除，校验是和正确。否则，校验和就是错误的，协议栈要抛弃这个数据包。
所谓的二进制反码求和，即为先进行二进制求和，然后对和取反。计算对IP首部检验和的算法如下：
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，依次进行二进制求和（注意：求和时应将最高位的进位保存，所以加法应采用32位加法）；
3.将上述加法过程中产生的进位（最高位的进位）加到低16位（采用32位加法时，即为将高16位与低16位相加，之后还要把该次加法最高位产生的进位加到低16位）
4.将上述的和取反，即得到校验和。
5.其中，二进制反码求和的计算方法：
首先，我们计算如图所示的部分和。我们把每一列相加，如果有进位，就加到下一列。注意以下几点：
（ 二进制记法的部分和）
6.补充：此次操作是二进制求和，最后一列（左第一位得到数值是5=101）
①当我们加第1列(最右边一列)的时候，我们得到7。在二进制中，数7是111。我们保留最右边的1，把其余的位进到第2列和第3列。
②当我们加第2列时，我们计入从第1列来的进位。结果是8，它是二进制的1000。我们保留第一个位(最右边的)，把其余100进位给第3列、第4列和第5列。
③对每一列重复以上过程。
④当我们加完最后一列时，我们有两个1没有列可以进行相加。这两个1在下一个步骤中应与部分和(Partial sum)相加。
# 实战
## UDP报文图解
为了弄清楚这些字段究竟是什么东西，下面我们使用 wireshark 来抓取一个 UDP 包来详细分析。为了制造这个 UDP 包，使用如下代码来向某 ip 地址发送一段数据（这个 ip 不一定非得实际存在，我们只需要观察基于 UDP 协议封装的数据，所以只要能被 wireshark 获取就行）
```
import java.io.IOException;
import java.net.*;
public class Client {
private DatagramSocket socket;
public Client() throws SocketException {
socket = new DatagramSocket();
}
public void run() throws IOException {
InetAddress ip = InetAddress.getByName("11.111.111.111");
String message = "hello UDP";
byte[] buffer = message.getBytes();
DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, ip, 12345);
socket.send(sendPacket);
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
new Client().run();
}
}
```
在运行之前，启动 wireshark 捕获，之后找到 Destination 栏为 11.111.111.111 的 UDP 行，类似于下图所示
然后找到这个 UDP 包的详细信息
以及这段信息的十六进制表示
|key |human| hex|
| -------- | -------- | -------- |
|Source| 192.168.1.106| c0a8 016a|
|Destination| 11.111.111.111| 0b6f 6f6f|
|Protocol| UDP(17)| 11|
|Length |17 |11|
|Source Port| 63549 |f83d|
|Destination Port|12345 |3039
|Length |17| 11|
|Checksum| 0xb12d |b12d|
|Data |hello UDP| 6865 6c6c 6f20 5544 5000|
然后就可以开始着手校验和的计算了，但在这之前还应注意，上表中有一项 Checksum ，这是发送方根据发送内容计算出来校验和，接受方需要根据收到的内容重新计算一遍校验和，然后再对比两者。所以在接收方计算时应该忽略这里 Checksum 项。
## 校验和的计算规则
校验和的计算规则很简单，就是将上表中所有的 16 进制数加起来，之后取反码。有一点需要注意的是，如果遇到最高位进位，那么需要对结果进行回卷，意思是
简单来说，就是将要进的那一位加到尾部，上面是以二进制演示的，对于16进制同样适用。
页:
[1]