IP 差錯控制

2021-08-28 01:43:35 字數 1317 閱讀 9988

絕大多數tcp/ip協議採用的差錯檢測方法稱為檢驗和(checksum)。檢驗和能夠防止分組在傳輸期間出現的損壞。檢驗和是附加在分組上的冗餘資訊。

傳送端計算出檢驗和,並把得到的結果與分組一起傳送出去。接收端對包括檢驗和在內的整個分組重複同樣的計算。若得到了滿意的結果則接收這個分組,否則就把它丟棄。

在傳送端,分組首部被劃分為n位的段(n通常取值為16),把這些段用反碼算術運算想家,得到的和的長度也是n位。再把這個和取反碼(把所有的0變為1以及把所有的1變為0),就得出了校驗和。

傳送端按以下步驟產生校驗和:

在接收端把收到的分組劃分為k段,並把所有這些段相加,然後把得到的和取反碼。如果最後結果為0,則接受這個分組,否則就拒絕這個分組。

當接收端把所有段相加並把結果取反碼,如果在傳輸或處理過程中未出現差錯,則得到的結果必定為0.根據反碼算術運算的規則,這個說法是正確的。

假設我們在傳送端將所有段相加後得到的數為t,當我們用反碼算術暈眩把這個數取反是,我們就得到這個數的負值。這就表明,若所有段之和是t,則檢驗和就是-t,當接收端收到這個分組時,所有的段相加。實際上就是把t和-t相加,在二進位制反碼中得出-0.

在ip分組中,檢驗和的實現與上面所討論的原理一樣,首先,把檢驗和字段值置為0.然後把整個首部劃分為16位的段,再將各段相加。把結果取反碼,並插入檢驗和字段中。

ip分組中的檢驗和僅覆蓋首部,而不管資料。這有兩個原因,首先將資料封裝在ip資料報中的所有高層協議,都有乙個設計整個分組的檢驗和字段。因此,ip資料報的檢驗和就不必再 檢驗所封裝的資料部分。其次沒經過乙個路由器,ip資料報的首部就要有鎖變化,但資料部分保持不變。因此檢驗和只對發生變化部分進行檢驗和。若檢驗包括資料部分,則每乙個路由器必須重新計算整個分組的檢驗和,這也就意味著花費更多的處理時間。

下圖描述了乙個沒有選項的ip首部計算檢驗和的例子。首部被劃分為16位的段。把所有的這些段相加,再把得到的和取反碼,最後把結果插入到檢驗和字段中。

下圖描述接收端(或中間路由器)對檢驗和計算,假設首部沒有出現差錯。首部被劃分為16位的段。把所有這些段相加,再把得到的和取反碼,因此得到的結果是16個0,所以此分組被接受。

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