路由分组转发算法的模拟

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1、路由分组转发算法的模拟C+计算机网络作业教材P128所述的分组转发算法如下：(1) 从数据报的首部提取目的主机的IP地址D,得出目的网络地址为N。(2) 若网络N与此路由器直接相连，则把数据报直接交付目的主机D；否则是间接交付，执行(3)。(3) 若路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路 由器；否则，执行(4)。(4) 若路由表中有到达网络N的路由，则把数据报传送给路由表指明的下一跳路由器；否则，执 行(5)。(5) 若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。(6) 报告转发分组出错。将该算法加以修改便可用于

2、如下图所示(P130)划分子网的B类网络。TR我的两豁地址 是 145 一个未划分子网的B类网145 13.21 23所有到网路的分组均 到达此踣曲器网络145.137,34_I戸 丿 R 145.13.21.9 145J3.3.10-耳T该B类网络被划分为三个子网，它们分别为, 和。可知它们的子网掩码均为 。修改后的算法如下：(1) 从收到的分组的首部提取目的IP地址D。(2) 先用各网络的子网掩码和D逐比特相“与”，看是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分 组直接交付。否则就是间接交付，执行(3)。(3) 若路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则将分组传送给指明的下一跳路由器；否则，

3、执行(4)。(4) 对路由表中的每一行的子网掩码和D逐比特相“与”，若其结果与该行的目的网络地址匹配， 则将分组传送给该行指明的下一跳路由器；否则，执行(5)。(5) 若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。(6) 报告转发分组出错。用流程图表示上述算法如下：是否是否否是否是结果与该行目的 地址匹配？与相应网络地址匹配？路由表中有 默认路由？路由表中有目的 地址为D的特 定主机路由？路由表中第行子网掩 码与D逐位相“与”传送给该行指 明的路由器用子网掩码与D逐位相“与”传送给指明的 默认路由器传送给指明的 下一路由器报告分组 发送出错提取目的IP地

4、址D直接交付1结束开始路由分组转发算法的模拟C+用C+实现该算法，考虑传送到路由器R2处的IP数据报分组，经过路由选择决定 如何投递，编制程序模拟IP数据报分组转发过程。在程序中，以手动方式输入数据分 组的目的IP地址D来模拟上述算法中的步骤（1）（D以点分十进制形式输入，在程序 中分四部分输入，每部分以回车结尾）。设R2的路由表中，目的IP地址有对应的特定主机路由，该特定路由 指明发送到的数据分组传送到路由器R3。同时又设R2的路由表有默认路 由，默认路由的下一跳也是R3。而对于发送到网络的数据分组均被直接传 送到路由器R1。即路由器R2的路由表如下图所示:目的主机所在的网络子网掩码下一跳地

5、址0.0.0.0 （默认）R3145.13.3.10 （特定主机）R3R1具体程序代码如下：#include using namespace std;class A /定义一个基类 Apublic:int part1;int part2;int part3;int part4;A subnet_ID; / 用于存储子网号class B:public A /定义 B 类用于存储输入的点分十进制 IP 地址 public:void display();void input();D;/D 用于存储输入的目的主机 IP 地址void B:input() /定义 input 函数，用于输入参数，分四部分

6、输入，每部分以回国结束cinpart1;cinpart2;cinpart3;cinpart4;void B:display()/以点分十进制形式显示 IP 地址，子网掩码coutpart1.;coutpart2.;coutpart3.;coutpart4endl;class C /定义 C 类用于设定路由表中和项public:void setDEST(int p1,int p2,int p3,int p4);void setSUBNET_MASK(int a1,int a2,int a3,int a4);A DEST; /DEST 为目的主机地址，类型为 AA SUBNET_MASK;/ 子网

7、掩码，类型为 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;SUBNET_MASK.part4=a4;void AND(B IP,C subnet_mask) /AND 函数用于将 IP 地址和子网掩码遂位相“与”等到

8、相应的子网号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);/为相应的路由表项赋值c0.setSUBNET_MASK(255,255,0,0);c1.setDEST(145,13,3,10);c1.setSUBNET_MASK(255,2

9、55,255,255);c2.setDEST(145,13,0,0);c2.setSUBNET_MASK(255,255,0,0);coutvv输入目的主机IP地址D： endl;D.input();coutvv开始路由选择！ vvendl;coutvv目的主机IP地址D为：；D.display();int flag=1;/定义一个标志，用于差别是否已经找到了相应的路由表项for(int i=0;iv3;i+)AND(D,ci);if(subnet_ID.part1=ci.DEST.part1&subnet_ID.part2=ci.DEST.part2&subnet_ID.part3=ci.D

10、EST. part3&subnet_ID.part4=ci.DEST.part4)if(i=1)/若对应于特定主机路由表项coutvv有相应的特定主机路由表项，数据分组发送到路由器R3!vvendl;flag=0;break;if(i=2)/若对应于普通路由表项coutvv找到相应路由表项，数据分组发送到路由器R1!vvendl;flag=0;break;if(flag) 未找到完全相符的路由表项则使用默认路由_coutvv使用默认路由，数据分组发送到路由器R3!vvendl;_return 0;运行程序：1、输入目的主机地址为 (表中有对就的特定主机路由表项)，结果如下图2、输入目的主机地址

11、为，该主机是图中划分了子网的B类网络中的一台主机，据算法 可知数据分组应传送到路由器R1,结果如下图，可见与预计结果相符。3、 输入其它不是图中 B 类网络中的任一主机地址时由算法知应该使用默认路由，演示时输入，运行结果如下，可见与预计结果相符。若路由表中没有配置默认路由，则前面所列的路由表中就删去第一行，并将上述程序代码加粗下 划线部分修改成如下内容：if(flag) /未找到完全相符的路由表项，而又没有默认路由则报告出错cout出错！未找到完全相符的路由表项或默认路由! e ndl;此时若再输入步骤(3)中的主机IP地址时则会报告出错，与算法中第六步相对应。实际运行如果见 下图：对于发送到路由器R1处的数据分组，其算法与前面所述的相似，现在只将R1的路由表列出如下：目的主机所在的网络子网掩码下一跳地址RARBRC说明：设 RA 与子网 145.13.3.0 直接相连，设 RB 与子网 145.13.7.0 直接相连，设 RC 与子网 145.13.21.0 直接相连。若有主机直接与路由器 R1 相连，刚其对应的下一跳 地址将是直接投递。另外，对于特定主机路由，其对应的子网掩码为全1 码，即 。