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Linux初学

八怪不姓丑 2024-08-11 阅读 13
udp网络

在了解 UDP 校验和的时候,发现资料很少,如果看教材的话,一定看到过下面这两张图,但是又看不懂,加上解释之后也难懂:

请添加图片描述

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本文先说具体怎么算的,再说一些细节,过程中顺带解释一下这两个图(第一张图是布局情况,第二张图是解释如何计算的)。

如何计算UDP校验和

任何检验算法都有个核心算法。汉明码是奇偶校验,CRC 是除法。

UDP 校验和就是加法。不过和其他校验方法相似的是,UDP 校验和的计算除了加法之外,还有一些额外的操作。

UDP 校验和的流程为:

UDP伪头+UDP头+数据 (+ 补0)

第一步UDP伪头+UDP头+数据 (+ 补0) ,看着很复杂,其实原理就一个:用所有相关数据组成一个 16 位倍数的部分,这样方便后续累加(其他算法大多缺位也都是补0)。

比如如果最后两部分是1011 1001 1011 01100101,不补0的话就要考虑如何加(哪一位对哪一位),所以直接选择后续用0填充:

  1011 1001 1011 0110
+ 0101 0000 0000 0000

开头的伪头是从 IP 数据报中拿来的,比如源 IP、目的 IP 以及协议、UDP 长度。也就是开头第一张图:

请添加图片描述

伪头+头+数据+0,最后得到的也就是第二张图的这部分:

请添加图片描述

累加和进位

累加就很简单了,就每 16 位相加。如下:
请添加图片描述

不过加法可能会产生进位的情况,如果有进位,就当作1加入结果:

  1011 1001 1011 0110
+ 0110 0101 1100 0101
----------------------
1 0001 1111 0111 1011

这时候把进位加回到结果中:

  0001 1111 0111 1011
+                   1
----------------------
  0001 1111 0111 1100

全部执行完就是上面图中的这部分:

请添加图片描述

取反得到最终校验码

对于上述操作的结果取反,就可以得到最终校验码,比如:

0001 1111 0111 1100
---------------------
1110 0000 1000 0011

也就是上图中的这部分:

请添加图片描述

这个算法不难,就是没材料理清楚,希望能帮到有需要的人~

参考资料

《TCP/IP Illustrated:Volume 1 The Protocol》

RFC768 User Datagram Protocol

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