路由分组转发算法的模拟C

1、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如下图

2、所示（P130）划分子网的B类网络。该B类网络被划分为三个子网，它们分别为145.13.3.0，145.13.7.0和145.13.21.0。可知它们的子网掩码均为255.255.255.0。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，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

3、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：否否是是开始提取目的IP地址D用子网掩码与D逐位相“与”直接交付与相应网络地址匹配？传送给指明的下一路由器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路由表中有目的地址为 D 的特定主机路由?结束结果与该行目的地址匹配?路由表中有 默认路由？传送给指明的默认路由器报告分组发送出错是是否否用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

4、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145.13.3.10有对应的特定主机路由，该特定路由指明发送到145.13.3.10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145.13.0.0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

5、 <iostream>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，分四部分输入，每部分以回国结束cin>>part1;cin>>part2;cin&

6、gt;>part3;cin>>part4;void B:display() /以点分十进制形式显示IP地址，子网掩码cout<<part1<<"."cout<<part2<<"."cout<<part3<<"."cout<<part4<<endl;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_MA

7、SK(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;SUBNE

8、T_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); /

9、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(255,255,255,255);c2.setDEST(145,13,0,0);c2.setSUBNET_MASK(255,255,0,0);cout<<"输入目的主机IP地址D："<<endl;D.input();cout<<"开始路由选择！"<<endl;cout<<"目的主机IP地址D为："D.displa

10、y();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;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) /若对应于特定主机路由表项cout<<"有相应的特定主机路由表项，数据分组发送到路由器R3!"<&

11、lt;endl;flag=0;break;if(i=2) /若对应于普通路由表项cout<<"找到相应路由表项，数据分组发送到路由器R1!"<<endl;flag=0;break;if(flag) /未找到完全相符的路由表项则使用默认路由cout<<"使用默认路由，数据分组发送到路由器R3!"<<endl; return 0;运行程序：1、 输入目的主机地址为145.13.3.10（表中有对就的特定主机路由表项），结果如下图：2、 输入目的主机地址为145.13.21.23，该主机是图中划分了子网的B类网络

12、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122.204.196.218，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!"<<endl; 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