IP首部校验和为什么只计算首部，而不是整个IP数据报，为什么每个路由器在转发一个数据报前都要重新计算该校验和。

IP首部校验和只计算IP数据报的首部而不是整个IP数据报是因为IP数据报在传输过程中，其首部是不变的，而数据部分是可以变化的。因此，只需要计算首部的校验和就可以验证IP数据报的完整性。

每个路由器在转发一个数据报前都要重新计算该校验和是因为路由器可能会修改IP数据报的首部。例如，在路由器上进行分片时，需要对IP数据报的首部进行修改。这样，原始IP数据报的校验和就不再有效，因此需要重新计算校验和，以确保数据报在传输过程中的完整性。

此外，路由器重新计算IP数据报校验和还可以防止来自恶意攻击者的攻击。攻击者可能会在传输过程中篡改IP数据报的内容，如果没有重新计算IP数据报校验和，那么这些被篡改的数据报就可能会被错误地传递，导致网络出现问题。因此，为了保证网络的安全性和可靠性，每个路由器在转发IP数据报前都要重新计算该校验和。

相关问题

当某个路由器发现一IP数据报的检验和有差错时，为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重传此数据报？计算首部检验和为什么不采用CRC检验码？

当一个路由器发现一IP数据报的检验和有差错时，通常会采取丢弃该数据报的策略。这是因为在互联网中，路由器的数量非常庞大，所以如果每个路由器都要求源站重传数据报，会导致网络拥塞和延迟增加。因此，丢弃数据报的策略可以有效地降低网络拥塞和延迟。

计算首部检验和采用的是16位的校验和算法，而不是CRC检验码。这是因为CRC检验码通常需要更长的计算时间和更大的存储空间，而且在IP协议中，16位的校验和已经足够保证数据的可靠性。此外，校验和算法还具有简单、高效的特点，可以更好地适应网络环境。

IP数据报首部检验和在处理数据传输时是如何平衡计算效率和数据完整性的？

在IP数据报的传输中，首部检验和的设计是基于权衡效率与数据完整性之间平衡的考虑。首先，关于效率，首部检验和通过仅计算固定长度的IP首部而不是整个数据报的校验和来降低计算开销。这种设计使得路由器可以迅速处理数据报，因为仅需对少量的首部信息进行计算，从而减少了处理时间和资源消耗，提高了网络性能。这种方式特别适用于资源受限的网络环境，如移动通信网络或互联网路由器。

参考资源链接：[IP数据报首部检验和的利弊分析](https://wenku.csdn.net/doc/1k5dfcpw3x?spm=1055.2569.3001.10343)

然而，这种设计牺牲了数据完整性的保证。由于数据报的内容没有被校验和覆盖，如果数据部分在传输过程中出现损坏，那么这些错误可能无法被检测到，从而影响数据的完整性。这意味着，尽管首部检验和能够快速检测首部字段的错误，但它无法确保数据部分的正确性，可能会导致接收端接收错误的信息。

从错误检测和纠正的角度来看，首部检验和提供了一种基本但快速的错误检测机制，对于IP层无连接协议而言，这通常被认为是性价比高的选择。因为无连接协议本身不负责保证数据的完整性或顺序，这些功能往往由上层协议（如TCP）来保证。因此，首部检验和的使用，配合上层协议提供的更复杂的错误控制机制，构成了一个在效率与完整性之间平衡的多层次错误检测和纠正系统。

对于希望深入理解IP数据报首部检验和的设计原则及其在现代网络中的应用的读者，推荐参考《IP数据报首部检验和的利弊分析》这篇资料。通过阅读这篇分析，你可以更全面地了解首部检验和的优势和局限性，以及它如何适应当前网络技术的发展需求。

参考资源链接：[IP数据报首部检验和的利弊分析](https://wenku.csdn.net/doc/1k5dfcpw3x?spm=1055.2569.3001.10343)