计算IP首部检验和

以前在学谢希仁教授主编的《计算机网络》时，一直没弄懂IP首部的校验和是如何计算的。今天在看《TCP/IP详解 卷一》时，看到了一段关于首部校验和的描述。如下：

为了计算一份数据报的IP校验和，首先把检验和的字段设置为0。然后，对首部中每个16bit进行二进制反码求和（整个首部看成是由一串16bit的字组成），结果存在校验和字段中。当收到一份IP数据报后，同样对首部中每16bit进行二进制反码求和。由于接收方在计算过程中包含了发送方存在首部中的检验和，因此，如果首部在传输过程中没有发生任何差错，那么接收方计算的结果应该全为1。如果结果不是全1，即检验和错误。

 

通过Wireshark抓到一个IP数据包如下，

也就是说IP数据包未发送时的头部为：

head = [0x45c0, 0x0028, 
        0x4d1c, 0x4000, 
        0x2c06, 0x0000, 
        0x3a9a, 0xc703, 
        0xc0a8, 0x8226]

 对应的校验和计算如下（Python脚本）：

def checksum(head):
    sum = 0 
    for i in range(0, len(head)):
        sum = sum + (0xffff-head[i])
    #print "%4X"%sum

    sum = (sum>>16)+(sum & 0xffff) # why ? 
    #print "%4X"%(sum)
    return sum

 为什么需要sum = (sum>>16)+(sum & 0xffff)这一步？

答：这是二进制反码求和算法决定的。即计算校验和时，若相加后最高位有进位，那么不能舍弃，一定要加到低位，才能是结果正确。

 

现在，IP数据包的头部为：

head = [0x45c0, 0x0028, 
        0x4d1c, 0x4000, 
        0x2c06, 0xBC87, 
        0x3a9a, 0xc703, 
        0xc0a8, 0x8226]

再调用checksum方法一次，将得到 全1 的最终结果。