欄位填充演算法

『壹』 IP數據報首部長度為1110,選項和填充部分為多少位元組

選項欄位用來支持排錯、測量以及安全等措施，內容很豐富。此欄位的長度可變，從1個位元組到40個位元組不等，取決於所選擇的項目。填充部分用全0的填充欄位補齊成為4位元組的整數倍。

佔4位，可表示的最大十進制數值是15。請注意，這個欄位所表示數的單位是32位字長（1個32位字長是4位元組），因此，當IP的首部長度為1111時（即十進制的15），首部長度就達到60位元組。當IP分組的首部長度不是4位元組的整數倍時，必須利用最後的填充欄位加以填充。

因此數據部分永遠在4位元組的整數倍開始，這樣在實現IP協議時較為方便。首部長度限制為60位元組的缺點是有時可能不夠用。但這樣做是希望用戶盡量減少開銷。最常用的首部長度就是20位元組（即首部長度為0101），這時不使用任何選項。

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原理

IP數據報的首部通過檢驗和來保證其正確性。發送方將IP數據報的首部按順序分為多個16比特的小數據塊，首部檢驗和欄位的初始值設置為0，用1的補碼演算法對16比特的小數據塊進行求和，最後再對結果求補碼，便得到了首部檢驗和。

將經過計算得到的首部檢驗和填回到數據報的首部檢驗和欄位，封裝成幀後發給通往信宿的下一跳設備。下一跳設備作為接收方將收到的IP數據報的首部再分為多個16比特的小數據塊，用1的補碼演算法對16比特的小數據塊進行求和，最後再對結果求補碼，若得到的結果為0，就驗證了數據報首部的正確性。

發送方用1的補碼計算和數時，首部檢驗和欄位被設置為O，等於沒有參加計算，求補碼後的檢驗和與原檢驗和各位正好相反。接收方用1的補碼計算和數時，由於新的首部檢驗和欄位已經被加入，在首部未發生變化的情況下所得的和數應該為0xffff，因此，求補碼後的結果應該為0x0000。