一、引言

1、linux kernel中要保證IP/TCP/UDP數據的正確性，就要對數據進行校驗。校驗方法，簡單來說，就是對要計算的數據，以16bit為單元進行累加，取反。
2、由于目前很多網卡設備是支持對L4層(傳輸層 tcp/udp層)數據包進行checksum的計算和驗證的，所以在L4協議軟件的實現中，會根據網卡的支持情況作不同的處理，為此內核在struct sk_buff結構和struct net_device中增加了校驗和相關的參數，如下：

二、struct sk_buff 結構

struct sk_buff 中與checksum有關的字段如下：

struct sk_buff {...__u8 ip_summed:2;...union {__wsum csum;struct {__u16 csum_start;__u16 csum_offset;};};... } #define CHECKSUM_NONE 0 #define CHECKSUM_UNNECESSARY 1 #define CHECKSUM_COMPLETE 2 #define CHECKSUM_PARTIAL 3

上述聯合體中哪個成員有效取決于ip_summed的值，ip_summed共兩個bit，可取四個標志，而且在發送和接收時的含義還有所不同。

1、接收過程

skb->csum可能包含L4一部分校驗和；
skb->ip_summed字段代表：設備驅動告訴L4, 軟件當前校驗和的狀態，各取值含義如下：
(1) CHECKSUM_NONE：
skb->csum中的校驗和無效，可能是硬件沒有提供校驗和，可能是硬件不支持，也可能是硬件校驗出錯但是并未丟棄數據包，此時將ip_summed設為CHECKSUM_NONE，讓L4軟件重新校驗；
(2) CHECKSUM_UNNECESSARY：
硬件已經進行了完整的校驗，無需軟件再進行檢查，L4收到數據包后如果檢查ip_summed是這種情況，就可以跳過校驗過程；
(3) CHECKSUM_COMPLETE：
硬件已經校驗了L4報頭和其payload部分，并且校驗和保存在了skb->csum中，L4軟件只需要再計算偽報頭然后檢查校驗結果即可。

2、發送過程

skb->ip_summed字段包含了L4軟件告訴設備驅動程序當前校驗和的狀態，各取值含義如下：
(1) CHECKSUM_NONE：L4軟件已經進行了校驗，硬件無需做任何事情；
(2) CHECKSUM_PARTIAL：L4軟件計算了偽報頭，并且將值保存在了tcp/udp首部的check字段中，硬件需要計算其余部分的校驗和。

三、struct net_device 結構

net_device結構中的feature字段中定義了如下和校驗和相關的字段，這些字段表明了硬件計算校驗和的能力。

NETIF_F_NO_CSUM：該設備非常可靠，無需L4執行任何校驗，環回設備一般設置該標記
NETIF_F_IP_CSUM：設備可以對基于IPv4的TCP和UDP數據包進行校驗
NETIF_F_IPV6_CSUM：設備可以對基于IPv6的TCP和UDP數據包進行校驗
NETIF_F_HW_CSUM： 設備可以對任何L4協議的數據包進行校驗

四、參考

(1)UDP之數據報校驗和：https://blog.csdn.net/xiaoyu_750516366/article/details/83422212
(2)Checksum in Linux Kernel：http://hustcat.github.io/checksum-in-kernel/

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux kernel --- checksum相关ip_summed和feature字段解释的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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