IP 片段的 UDP 校验和如何变化？

Question

我需要用 c 编写一个基本的网络堆栈，但对正确的做法有一些疑问。假设我只需要支持 L4 的 UDP 和 L3 的 IP。

当我想发送需要碎片化的大消息时。处理此问题的正确顺序是什么？

1) 初始化 udp 头并计算整个数据字段的校验和（加上 udp 和伪头）然后对数据字段进行分段，为每个分段构建 IP 头，然后发送分段。

2) 对数据字段进行分段，然后构建一个 udp 标头，并在每个分段的前面添加不同的校验和。然后为每个片段构建一个 IP 标头以附加该标头。然后发送我们的片段。

我的困惑源于 udp 校验和是否应该包含整个组装的数据报，还是只包含单个片段。非常感谢您提供的任何帮助。

Answer 1

网络层彼此独立工作。当 IP 层对数据包进行分段时，UDP 层对此一无所知。当应用层 UDP 侦听器接收到数据包时，它已经被重新组装，并且不知道数据包曾经被分段。

有了这些知识，我们可以说 UDP 校验和必须覆盖完全组装的数据包，并且在分片期间不必更改。实际上，UDP 标头中的什么都没有发生变化。

要对分段数据包进行错误检查，请使用 IPv4 校验和标头字段。 IPv6 标头没有校验和字段，因为预计较低层的数据包传递无误。

当您对 IPv4 数据包进行分段时，您必须重新计算分段的 IPv4 标头。 IPv4 wikipedia entry 告诉我们在对数据包进行分段时必须更改的内容：

• 总长度字段是段大小。
• 为除最后一个段之外的所有段设置了更多片段 (MF) 标志，该标志设置为 0。
• 分段偏移字段是根据原始数据有效负载中分段的偏移量设置的。这以 8 字节块为单位。
• 重新计算 [IPv4] 标头校验和字段。

因此，总而言之，您执行以下操作：

1. 获取应用程序级数据并将其包装在 UDP 标头中。
2. 将带有 UDP 标头的数据包交给 IP 层。
3. 将数据分成片段。
4. 对于每个分片，在其上放置一个 IPv4 分片标头。
5. • 将片段交给第 2 层，并将第 2 层标头放在上面。
6. • 发送片段。

Answer 2

数字 1 和数据包之前的整体校验和应与重构回原始形式的校验和相匹配