IP/UDP/TCP/ICMP数据报协议的校验和的区别和计算

IP/UDP/TCP/ICMP数据报协议的校验和的区别和计算

1、现针对各种协议数据包校验的区别总结如下：

（1）IP校验和：

IP数据报的校验和只检验IP数据报的首部。

（2）UDP校验和：

UDP数据报计算校验和的方法和IP数据报校验和的方法相似，但是UDP的校验和是将首部和数据部分一起都校验。
并且在计算UDP校验和之前需要封装一个伪首部，伪首部结构如下(具体结构定义见后面代码部分)：

源IP地址 | 目的IP地址 | 全 0 | 协 议 | UDP长度

（3）TCP校验和：

TCP 的校验和计算方法同UDP一样，同样要加上一个伪头部，区别是伪头部的协议码是0x06，长度是整个TCP报文的长度（包含TCP头部）。

（4）ICMP校验和：

ICMP校验和的计算方法一样，只不过只是对ICMP包整个进行校验和，没有伪头部，也不包括IP包头部。

总结如下： 计算IP数据报和ICMP的校验和时不需要封装伪首部，他俩不同的是IP数据报只检验IP数据报的首部，而ICMP数据报校验包括ICMP头部和数据部分（整个ICMP长度），TCP和UDP的校验方法和IP、ICMP校验方法一样，但是TCP和UDP校验之前需要封装伪首部。还有一个需要注意的是校验的顺序是从上（层）到下（层），如校验ICMP时，先校验ICMP后校验IP（ICMP数据包结构=ether + IP + ICMP）, 并且校验之前需要先将校验和的值初始化为0.

2、以上的几种数据报的校验和的计算方法都一样，把校验部分看成以16位为单位的数字组成，依次进行二进制反码求和。

具体如下：
unsigned short check_sum(unsigned short *packet,int packlen)
{
register unsigned long sum = 0;
while (packlen > 1)
{
sum += *(packet++);
packlen -= 2;
}
if (packlen > 0)
sum += *(unsigned char *) packet;
while (sum >> 16)
sum = (sum & 0xffff) + (sum >> 16);


return (unsigned short) (~sum);
}

3、应用举例（UDP校验）：

注：当一个数据包中有多个数据报协议时，校验的顺序必须是从上往下，
例：一个数据报的封装为 以太网首部+IP首部+UDP首部+数据，那么在计算校验和的步骤如下：
（1）分别将IP和UDP的校验和置0；
（2）计算UDP校验和（包括已封装伪首部的UDP头+数据）；
（3）计算IP校验和；

下面为计算UDP校验和的示例：
//定义校验UDP时的伪首部结构体
typedef struct {
struct in_addr s_addr;         //源IP
struct in_addr d_addr;         //目的IP
unsigned char mbz;             //全0
unsigned char ptcl;            //协议
unsigned short plen;           //UDP长度(UDP头+数据)
}udp_psd_header;



udph->check = 0;           //不能省略
udph->check = udp_chksum(iph, udp_len); 
//校验和，这里传入参数iph（IP首部指针）是因为封装UDP伪首部时需要知道源IP、目的IP，而知道了IP首部指针，自然也就知道了UDP首部指针
iph->ip_sum = 0;            //不能省略
iph->ip_sum = check_sum((unsigned short*)iph, sizeof(struct ip));  //校验和

//UDP校验和程序
//校验UDP/TCP首部首先需要封装一个为首部，然后再校验，校验长度包括头和数据部分
unsigned short udp_chksum(void *data_ip,int udp_len)   //udp_len = UDP首部+数据
{
udp_psd_header * pudp_psd_header;
pudp_psd_header = (udp_psd_header *)malloc(udp_len+sizeof(udp_psd_header));
if(!pudp_psd_header) 
return -1;
memset(pudp_psd_header,0,udp_len+sizeof(udp_psd_header));
//封装伪首部
pudp_psd_header->s_addr= ((struct ip *)data_ip)->ip_src;
pudp_psd_header->d_addr= ((struct ip *)data_ip)->ip_dst;
pudp_psd_header->mbz=0;
pudp_psd_header->ptcl=IPPROTO_UDP;
pudp_psd_header->plen=htons(udp_len);

memcpy((unsigned char *)pudp_psd_header+sizeof(udp_psd_header),(unsigned char *)data_ip+sizeof(struct ip),udp_len);
return check_sum((unsigned short *)pudp_psd_header,udp_len+sizeof(udp_psd_header));

}