路由分組轉(zhuǎn)發(fā)算法的模擬C

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作業(yè)教材P128所述的分組轉(zhuǎn)發(fā)算法如下：（1） 從數(shù)據(jù)報(bào)的首部提取目的主機(jī)的 IP 地址 D, 得出目的網(wǎng)絡(luò)地址為 N。（2） 若網(wǎng)絡(luò) N 與此路由器直接相連，則把數(shù)據(jù)報(bào)直接交付目的主機(jī) D；否則是間接交付，執(zhí)行(3)。（3） 若路由表中有目的地址為 D 的特定主機(jī)路由，則把數(shù)據(jù)報(bào)傳送給路由表中所指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(4)。（4） 若路由表中有到達(dá)網(wǎng)絡(luò) N 的路由，則把數(shù)據(jù)報(bào)傳送給路由表指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(5)。（5） 若路由表中有一個(gè)默認(rèn)路由，則把數(shù)據(jù)報(bào)傳送給路由表中所指明的默認(rèn)路由器；否則，執(zhí)行(6)。（6） 報(bào)告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯(cuò)。將該算法加以修改便可用于如下圖

2、所示（P130）劃分子網(wǎng)的B類網(wǎng)絡(luò)。該B類網(wǎng)絡(luò)被劃分為三個(gè)子網(wǎng)，它們分別為145.13.3.0，145.13.7.0和145.13.21.0。可知它們的子網(wǎng)掩碼均為255.255.255.0。修改后的算法如下：（1） 從收到的分組的首部提取目的 IP 地址 D。（2） 先用各網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼和D逐比特相“與”，看是否和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址匹配。若匹配，則將分組直接交付。否則就是間接交付，執(zhí)行(3)。（3） 若路由表中有目的地址為 D的特定主機(jī)路由，則將分組傳送給指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(4)。（4） 對(duì)路由表中的每一行的子網(wǎng)掩碼和 D逐比特相“與”，若其結(jié)果與該行的目的網(wǎng)絡(luò)地址匹配，則將分組傳送

3、給該行指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(5)。（5） 若路由表中有一個(gè)默認(rèn)路由，則將分組傳送給路由表中所指明的默認(rèn)路由器；否則，執(zhí)行(6)。（6） 報(bào)告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯(cuò)。用流程圖表示上述算法如下：否否是是開(kāi)始提取目的IP地址D用子網(wǎng)掩碼與D逐位相“與”直接交付與相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址匹配？傳送給指明的下一路由器路由表中第行子網(wǎng)掩碼與D逐位相“與”傳送給該行指明的路由器路由表中有目的地址為 D 的特定主機(jī)路由?結(jié)束結(jié)果與該行目的地址匹配?路由表中有 默認(rèn)路由？傳送給指明的默認(rèn)路由器報(bào)告分組發(fā)送出錯(cuò)是是否否用C+實(shí)現(xiàn)該算法，考慮傳送到路由器R2處的IP數(shù)據(jù)報(bào)分組，經(jīng)過(guò)路由選擇決定如何投遞，編制程序模擬IP數(shù)據(jù)報(bào)分

4、組轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程。在程序中，以手動(dòng)方式輸入數(shù)據(jù)分組的目的IP地址D來(lái)模擬上述算法中的步驟（1）（D以點(diǎn)分十進(jìn)制形式輸入，在程序中分四部分輸入，每部分以回車結(jié)尾）。設(shè)R2的路由表中，目的IP地址145.13.3.10有對(duì)應(yīng)的特定主機(jī)路由，該特定路由指明發(fā)送到145.13.3.10的數(shù)據(jù)分組傳送到路由器R3。同時(shí)又設(shè)R2的路由表有默認(rèn)路由，默認(rèn)路由的下一跳也是R3。而對(duì)于發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)145.13.0.0的數(shù)據(jù)分組均被直接傳送到路由器R1。即路由器R2的路由表如下圖所示：目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼下一跳地址0.0.0.0（默認(rèn)）R3145.13.3.10（特定主機(jī)）R3R1具體程序代碼如下：#include

5、 <iostream>using namespace std;class A /定義一個(gè)基類Apublic:int part1;int part2;int part3;int part4;A subnet_ID; /用于存儲(chǔ)子網(wǎng)號(hào)class B:public A /定義B類用于存儲(chǔ)輸入的點(diǎn)分十進(jìn)制IP地址public:void display();void input();D; /D用于存儲(chǔ)輸入的目的主機(jī)IP地址void B:input() /定義input函數(shù)，用于輸入?yún)?shù)，分四部分輸入，每部分以回國(guó)結(jié)束cin>>part1;cin>>part2;cin&

6、gt;>part3;cin>>part4;void B:display() /以點(diǎn)分十進(jìn)制形式顯示IP地址，子網(wǎng)掩碼cout<<part1<<"."cout<<part2<<"."cout<<part3<<"."cout<<part4<<endl;class C /定義C類用于設(shè)定路由表中和項(xiàng)public:void setDEST(int p1,int p2,int p3,int p4);void setSUBNET_MA

7、SK(int a1,int a2,int a3,int a4);A DEST; /DEST為目的主機(jī)地址，類型為AA SUBNET_MASK; /子網(wǎng)掩碼，類型為A;void C:setDEST(int p1,int p2,int p3,int p4)DEST.part1=p1;DEST.part2=p2;DEST.part3=p3;DEST.part4=p4;void C:setSUBNET_MASK(int a1,int a2,int a3,int a4)SUBNET_MASK.part1=a1;SUBNET_MASK.part2=a2;SUBNET_MASK.part3=a3;SUBNE

8、T_MASK.part4=a4;void AND(B IP,C subnet_mask) /AND函數(shù)用于將IP地址和子網(wǎng)掩碼遂位相“與”等到相應(yīng)的子網(wǎng)號(hào)A SUB=subnet_mask.SUBNET_MASK;subnet_ID.part1=IP.part1&SUB.part1;subnet_ID.part2=IP.part2&SUB.part2;subnet_ID.part3=IP.part3&SUB.part3;subnet_ID.part4=IP.part4&SUB.part4;int main()C c3;c0.setDEST(0,0,0,0); /

9、為相應(yīng)的路由表項(xiàng)賦值c0.setSUBNET_MASK(255,255,0,0);c1.setDEST(145,13,3,10);c1.setSUBNET_MASK(255,255,255,255);c2.setDEST(145,13,0,0);c2.setSUBNET_MASK(255,255,0,0);cout<<"輸入目的主機(jī)IP地址D："<<endl;D.input();cout<<"開(kāi)始路由選擇！"<<endl;cout<<"目的主機(jī)IP地址D為："D.displa

10、y();int flag=1; /定義一個(gè)標(biāo)志，用于差別是否已經(jīng)找到了相應(yīng)的路由表項(xiàng)for(int i=0;i<3;i+)AND(D,ci);if(subnet_ID.part1=ci.DEST.part1&&subnet_ID.part2=ci.DEST.part2&&subnet_ID.part3=ci.DEST.part3&&subnet_ID.part4=ci.DEST.part4)if(i=1) /若對(duì)應(yīng)于特定主機(jī)路由表項(xiàng)cout<<"有相應(yīng)的特定主機(jī)路由表項(xiàng)，數(shù)據(jù)分組發(fā)送到路由器R3!"<&

11、lt;endl;flag=0;break;if(i=2) /若對(duì)應(yīng)于普通路由表項(xiàng)cout<<"找到相應(yīng)路由表項(xiàng)，數(shù)據(jù)分組發(fā)送到路由器R1!"<<endl;flag=0;break;if(flag) /未找到完全相符的路由表項(xiàng)則使用默認(rèn)路由cout<<"使用默認(rèn)路由，數(shù)據(jù)分組發(fā)送到路由器R3!"<<endl; return 0;運(yùn)行程序：1、 輸入目的主機(jī)地址為145.13.3.10（表中有對(duì)就的特定主機(jī)路由表項(xiàng)），結(jié)果如下圖：2、 輸入目的主機(jī)地址為145.13.21.23，該主機(jī)是圖中劃分了子網(wǎng)的B類網(wǎng)絡(luò)

12、中的一臺(tái)主機(jī)，據(jù)算法可知數(shù)據(jù)分組應(yīng)傳送到路由器R1，結(jié)果如下圖，可見(jiàn)與預(yù)計(jì)結(jié)果相符。3、 輸入其它不是圖中B類網(wǎng)絡(luò)中的任一主機(jī)地址時(shí)由算法知應(yīng)該使用默認(rèn)路由，演示時(shí)輸入122.204.196.218，運(yùn)行結(jié)果如下，可見(jiàn)與預(yù)計(jì)結(jié)果相符。若路由表中沒(méi)有配置默認(rèn)路由，則前面所列的路由表中就刪去第一行，并將上述程序代碼加粗下劃線部分修改成如下內(nèi)容：if(flag) /未找到完全相符的路由表項(xiàng)，而又沒(méi)有默認(rèn)路由則報(bào)告出錯(cuò)cout<<"出錯(cuò)！未找到完全相符的路由表項(xiàng)或默認(rèn)路由!"<<endl; 此時(shí)若再輸入步驟（3）中的主機(jī)IP地址時(shí)則會(huì)報(bào)告出錯(cuò)，與算法中第六步相對(duì)應(yīng)。實(shí)際運(yùn)行如果見(jiàn)下圖：對(duì)于發(fā)送到路由器R1處的數(shù)據(jù)分組，其