tcpip详解-卷一-协议-11.3udp检验和

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1、11.3UDP检验和UDP检验和覆盖UDP首部和UDP数据。回想IP首部的检验和，它只覆盖IP的首部—并不覆盖IP数据报中的任何数据。UDP和TCP在首部中都有覆盖它们首部和数据的检验和。UDP的检验和是可选的，而TCP的检验和是必需的。尽管UDP检验和的基本计算方法与我们在3.2节中描述的IP首部检验和计算方法相类似（16bit字的二进制反码和），但是它们之间存在不同的地方。首先，UDP数据报的长度可以为奇数字节，但是检验和算法是把若干个16bit字相加。解决方法是必要时在最后增加填充字节0，这只是为了检验和的计算（也就是说，可能增加的填充字节不被传送

2、）。其次，UDP数据报和TCP段都包含一个12字节长的伪首部，它是为了计算检验和而设置的。伪首部包含IP首部一些字段。其目的是让UDP两次检查数据是否已经正确到达目的地（例如，IP没有接受地址不是本主机的数据报，以及IP没有把应传给另一高层的数据报传给UDP）。UDP数据报中的伪首部格式如图11-3所示。32位源IP地址32位目的IP地址08位协议(17)16位UDP长度16位目的端口号16位UDP检验和UDP首部16位源端口号16位UDP长度数据填充字节(0)UDP伪首部图11-3UDP检验和计算过程中使用的各个字段在该图中，我们特地举了一个奇数长度的

3、数据报例子，因而在计算检验和时需要加上填充字节。注意，UDP数据报的长度在检验和计算过程中出现两次。如果检验和的计算结果为0，则存入的值为全1（65535），这在二进制反码计算中是等效的。如果传送的检验和为0，说明发送端没有计算检验和。如果发送端没有计算检验和而接收端检测到检验和有差错，那么UDP数据报就要被悄悄地丢弃。不产生任何差错报文（当IP层检测到IP首部检验和有差错时也这样做）。UDP检验和是一个端到端的检验和。它由发送端计算，然后由接收端验证。其目的是为了发现UDP首部和数据在发送端到接收端之间发生的任何改动。尽管UDP检验和是可选的，但是它们

4、应该总是在用。在80年代，一些计算机产商在默认条件下关闭UDP检验和的功能，以提高使用UDP协议的NFS（NetworkFileSystem）的速度。在单个局域网中这可能是可以接受的，但是在数据报通过路由器时，通过对链路层数据帧进行循环冗余检验（如以太网或令牌环数据帧）可以检测到大多数的差错，导致传输失败。不管相信与否，路由器中也存在软件和硬件差错，以致于修改数据报中的数据。如果关闭端到端的UDP检验和功能，那么这些差错在UDP数据报中就不能被检测出来。另外，一些数据链路层协议（如SLIP）没有任何形式的数据链路检验和。HostRequirementsR

5、FC声明，UDP检验和选项在默认条件下是打开的。它还声明，如果发送端已经计算了检验和，那么接收端必须检验接收到的检验和（如接收到检验和不为0）。但是，许多系统没有遵守这一点，只是在出口检验和选项被打开时才验证接收到的检验和。11.3.1tcpdump输出很难知道某个特定系统是否打开了UDP检验和选项。应用程序通常不可能得到接收到的UDP首部中的检验和。为了得到这一点，作者在tcpdump程序中增加了一个选项，以打印出接收到的UDP检验和。如果打印出的值为0，说明发送端没有计算检验和。测试网络上三个不同系统的输出如图11-4所示（参见封面二）。运行我们自编

6、的sock程序（附录C），发送一份包含9个字节数据的UDP数据报给标准回显服务器。图11-4tcpdump输出，观察其他主机是否打开UDP检验和选项从这里可以看出，三个系统中有两个打开了UDP检验和选项。还要注意的是，在这个简单例子中，送出的数据报与收到的数据报具有相同的检验和值（第3和第4行，第5和第6行）。从图11-3可以看出，两个IP地址进行了交换，正如两个端口号一样。伪首部和UDP首部中的其他字段都是相同的，就像数据回显一样。这再次表明UDP检验和（事实上，TCP/IP协议簇中所有的检验和）是简单的16bit和。它们检测不出交换两个16bit的差

7、错。作者在14.2节中在8个域名服务器中各进行了一次DNS查询。DNS主要使用UDP，结果只有两台服务器打开了UDP检验和选项。11.3.2一些统计结果文献[Mogul1992]提供了在一个繁忙的NFS服务器上所发生的不同检验和差错的统计结果，时间持续了40天。统计数字结果如图11-5所示。最后一列是每一行的大概总数，因为以太网和IP层还使用其他的协议。例如，不是所有的以太网数据帧都是IP数据报，至少以太网还要使用ARP协议。不是所有的IP数据层次以太网检验和差错数近似总分组数图11-5检测到不同检验和差错的分组统计结果报都是UDP或TCP数据，因为IC

8、MP也用IP传送数据。注意，TCP发生检验和差错的比例与UDP相比要高得多。这很