IP数据报首部检验和的利弊分析

"计算机网络的第三次作业" 在计算机网络中，IP数据报的首部检验和设计是一个重要的概念。这个检验和的主要目的是确保IP首部的正确性，从而能够在网络层进行基本的数据包处理。然而，它并不检验数据报中的数据部分。这种设计有其明显的优点和缺点。 首先，不检验数据部分的好处在于： 1. 减少计算开销：如果对整个数据报进行校验和计算，考虑到可能存在的大数据量，这将消耗大量计算资源。只校验首部可以显著减轻计算负担，提高路由器和主机的处理速度。 2. 简化处理流程：IP层作为网络层的核心，需要高效地处理众多的数据包。仅校验首部可以使处理过程更为简洁，减少额外的时间和复杂性。 3. 快速错误检测：通过检验IP首部，可以快速发现传输过程中可能出现的错误，如比特翻转，允许接收方迅速丢弃损坏的数据报，避免进一步处理。 然而，这样的设计也存在坏处： 1. 数据完整性丧失：由于不检验数据部分，IP首部检验和无法保证数据部分的完整性。如果数据在传输中受损，但首部检验和未发现错误，接收方将无法识别这种情况。 2. 可靠性降低：IP层是无连接的，不提供数据包的可靠传输保证。如果出现丢包、重复包或乱序包，IP层无法通过首部检验和来解决这些问题。 关于路由器处理检验和错误的方式，当发现数据报的检验和有误时，通常会选择丢弃数据报而非要求源站重发。这是因为IP层不提供连接服务，路由器的重点是尽快将数据转发，而不需要与源站进行额外的通信以确认或重传数据。这样做可以提高整体网络效率，避免错误数据报的进一步传播。 另一方面，IP首部检验和未采用CRC检验码的原因包括： 1. 计算复杂性：CRC检验码虽然强大，但计算较为复杂，需要更多的计算资源。在网络设备资源有限的情况下，采用简单的检验和算法能节省计算开销。 2. 首部长度限制：IP首部固定长度的设计是为了节省传输空间，采用CRC检验码会增加首部长度，与IP设计的初衷相违背。 总结来说，IP数据报的首部检验和设计是一个权衡的结果，旨在在有限的资源和效率要求下提供一定的错误检测能力，同时牺牲了对数据部分完整性的保障。而在网络层，这种设计是合理的，因为它适应了互联网大规模、高效率的传输需求。