如何启用UDP校验和

Question

我正在处理一个涉及VxWorks设备和Linux机器之间的UDP套接字通信项目。在这个项目中，我想利用UDP头文件中的校验和字段。

在VxWorks套接字接口中，默认情况下启用了发出的UDP数据包的校验和字段。

然而，在通常的Unix套接字接口中，似乎没有任何标志或其他方法来打开一个UDP套接字，以检查传入数据包的校验和并为发出的数据包填充校验和。

针对通常的Unix套接字接口，是否存在这样的标志？

谢谢！

- Bill VB

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如果它不能生成或检查UDP校验和，那么它就不是UDP，而是其他东西。除非你在官方文档中读到vxworks不检查UDP校验和，否则可以安全地假设它会检查。 - nos

@nos 不完全正确。您可以在接口中关闭生成校验和的功能。 - nullptr

@UDPLover 那会关闭网络接口卡本身的循环冗余校验生成，因此操作系统必须代替执行。 - nos

@nos UDP协议规定校验和字段可以具有值0，这意味着未生成校验和，因此接收方不应尝试检查校验和。 - nullptr

@nos是操作系统实现相关的。没有校验和的UDP数据包也是有效的数据包。这取决于接收应用程序。 - nullptr

Answer 1

我不是专家，但是man 7 udp上唯一提到的事情是它默认启用：

UDP生成和检查校验和以捕获传输错误。

它没有提到任何禁用它的方法。

编辑：我太懒了，不想查找当前内核源代码，但是这个页面表明具有无效校验和的数据包将被简单地丢弃（csum_copy_err部分）。

- Thomas

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使用IPv4上的UDP，校验和字段在技术上是可选的。如果值为0，则会忽略校验和。然而，IPv6上的UDP需要校验和为非零值，并且具有零校验和的数据报必须被丢弃。如果校验和应该为零，则必须将其发送为FFFF。（在指定IPv6的RFC 2460中查找“UDP校验和”）。 - zneak

校验和会发现错误吗？数据段会在UDP中丢失吗？ - Manjitha Teshara

Answer 2

（我不是专家。以下可能完全错误。）网络接口（或驱动程序或等效物）应该检查传入数据包的校验和。 全零位的校验和意味着“出站接口没有生成校验和”。 接口必须检查任何其他校验和（包括全一位，即校验字段使用的补码编码中的“负零”），如果未通过检查，则必须丢弃数据包。

因此，您绝不能禁用传入数据包的UDP校验和检查（如果这些数据包提供了校验和）。 这只是UDP标准的强制性部分。

接收接口可以丢弃没有校验和的数据包，[1]也可以将其传递给应用程序（或可以让应用程序配置其所需的行为，尽管如果可能，我不知道如何做到这一点）。

您唯一可能能够控制的是发送接口是否在出站数据包上生成校验和。 它将是特定于平台的。 我下面收集了一些可能有效的方法； 但要注意。

如果您只是采用平台的默认行为，那么您将默认生成UDP校验和 - 我会打赌。

[1] — RFC 8085：“应用程序可以选择丢弃具有零校验和的UDP数据报[RFC1122]。”

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1999年的这篇comp.protocols.tcp-ip帖子建议在Solaris上，您可以通过命令行上的ndd全局禁用传出数据包的UDP校验和生成：

ndd -set /dev/udp udp_do_checksum 0

ndd 实用程序是专门针对 Solaris 内核的，而在 Linux 或 FreeBSD 上不存在。此外，即使 Solaris 文档 也指出：

udp_do_checksum
  This parameter controls whether UDP calculates the checksum
  on outgoing UDP/IPv4 packets.

Default
  1 (enabled)

When to Change
  Do not change this parameter.

在Linux和FreeBSD上，/dev/udp "并不存在"；它是Bash提供的虚构。 我不知道Solaris上/dev/udp是否"真正存在"。

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微软文档 暗示在Windows上，你可以使用一个已记录的选项，在每个套接字基础上以编程方式禁用UDP校验和生成。

DWORD trueValue = 1;
int rc = setsockopt(fd, IPPROTO_UDP, UDP_NOCHECKSUM, (const char*)&yes, sizeof yes);
if (rc != 0) { perror("setsockopt"); abort(); }

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这个帖子表明在FreeBSD（例如Mac OS X）上，您可以使用一种否则未记录但截至2018年1月存在的选项，在每个套接字上以编程方式禁用校验和生成：

int yes = 1;
int rc = setsockopt(sock, IPPROTO_UDP, UDP_NOCKSUM, (void*)&yes, sizeof yes);
if (rc != 0) { perror("setsockopt"); abort(); }

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最后，这个线程 表明在Linux上可以通过编程方式基于每个套接字禁用校验和生成，使用一个否则未记录的选项（但截至2018年1月已存在）。

int yes = 1;
int rc = setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_NO_CHECK, (void*)&yes, sizeof yes);
if (rc != 0) { perror("setsockopt"); abort(); }

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- Quuxplusone

Answer 3

关于@zneak的评论，RFC6936现在允许在某些受限制的条件下（例如隧道流量）使用IPv6上的UDP零校验和。Linux为此定义了UDP_NO_CHECK6_TX和UDP_NO_CHECK6_RX套接字选项，请参见this commit。

- Lars