RIP协议路由表调整算法的实现c++编写.docx
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RIP协议路由表调整算法的实现c++编写
计算机网络
课程设计说明书
RIP协议路由表调整算法的实现
起止日期：
2012年06月18日至2012年06月22日
学生姓名
班级
通信
学号
成绩
指导教师（签字）
计算机与通信学院
2012年6月22日
RIP协议路由表调整算法的实现
一、设计目的
Ø理解RIP协议的工作原理；
Ø掌握RIP的收敛实现；
Ø根据相邻路由器传来的路由信息修改本站路由表。
二、设计内容
【主要要求】
1.熟悉RIP协议机制。
2.完成路由表的更新。
【方法提示】
1.用一个二维数组存储路由表。
2.用一个文件存储一个路由器的路由表，初始化为只含相邻网的路由（1跳）。
3.设计一个函数，实现路由表调整算法。
4.外循环：
每个节点读取相邻节点的路由表，更新自己的路由表。
5.内循环：
读取一个相邻节点的路由表，更新一次自己的路由表。
6.交互式确定，是否继续外循环（连续二次交换路由信息后路由表不在变化）。
【程序输出】
1.接收的相邻站的路由表。
2.本站调整前的路由表。
3.本站调整后的路由表。
【调试数据】一个小网络的路由收敛过程
如图，四个网络N、三个路由器R的小网
Ｎ１――R1――Ｎ２－―R2――Ｎ３――R3――Ｎ4
用四个文件存储四个路由器的路由表，初始化为只含相邻网的路由（1跳）。
（观察结果，多少次交换路由信息后路由表收敛，即路由表不在变化）
【选作】
1.增加一个网络和一个路由器，相邻节点交换路由表,直至路由表收敛（不在变化）。
2.删除一个网络和一个路由器，相邻节点交换路由表,直至路由表收敛（不在变化）。
三、实验基本原理
距离向量算法
对每一个相邻路由器发送过来的RIP报文，进行以下步骤：
（1）对地址为X的相邻路由器发来的RIP报文，先修改此报文中的所有项目：
把“下一跳”字段中的地址都改为X，并把所有的“距离”字段的值加1.每一个项目都有三个关键数据，即：
到目的网络N，距离d，下一跳路由器是X。
（2）对修改后的RIP报文中的每一个项目，进行以下步骤：
若原来的路由表中没有目的网络N，则把该项目添加到路由表中。
否则，
若下一跳路由器的地址是X,则把收到的项目替换原路由表中的项目
否则
若收到的项目中的距离d小于路由表中的距离，则进行更新，
否则什么都不做。
（3）若3分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则把次相邻路由器记为不可达的路由器，即把距离置为16.
（4）返回。
四、总体设计
RIP协议路由表调整算法的实现最重要的是距离向量算法的实现：
1.对地址为X的相邻路由器发来的RIP报文，先修改此报文中的所有项目：
把“下一跳”字段中的地址都改为X，并把所有的“距离”字段的值加1.每一个项目都有三个关键数据，即：
到目的网络N，距离d，下一跳路由器是X。
voidNetwork:
:
change（inti）{
for（intj=0;j{
rts[i][j].distance=rts[i][j].distance+1;
rts[i][j].next_route=rt[i].route;
}
}
2.若原来的路由表中没有目的网络N，则把该项目添加到路由表中。
intx,y;
ints1;
boolyou=true;
for（x=0;x{
for（y=0;y{
if（（rts[i][x].net）!
=（rts[j][y].net））
{
for（intt=0;t{
if（（rts[i][t].net）==（rts[j][y].net））you=false;
}
if（you）
{
rts[i][tiao[i]].net=rts[j][y].net;
rts[i][tiao[i]].distance=rts[j][y].distance;
rts[i][tiao[i]].next_route=rts[j][y].next_route;
tiao[i]++;
s2[i]++;
}
}
you=true;
}
}
3.若下一跳路由器的地址是X,则把收到的项目替换原路由表中的项目
for（x=0;x{
for（y=0;y{
if（（rts[i][x].next_route）==（rts[j][y].next_route））
{
rts[i][x].net=rts[j][y].net;
rts[i][x].distance=rts[j][y].distance;
}
}
}
4.若收到的项目中的距离d小于路由表中的距离，则进行更新
you=true;
for（x=0;x{
for（y=0;y{
if（rts[i][y].net==rts[j][x].net）{
if（rts[i][y].distance<=rts[j][x].distance）
{
you=false;
s1=y;
}
if（you）
{
rts[i][s1].next_route=rts[j][x].next_route;
rts[i][s1].distance=rts[j][x].distance;
}
you=true;
}
}
}
五、源程序
在源程序文件夹下的初始化data.txt
//中间是路由器，自己添加
N1R1N2
N2R2N3
N3R3N4
N4R4N5
N5R5N6
N6R6N7
#include
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
classRoute{
public:
stringroute;
stringnet_r;
stringnet_l;
};
classRoutelists{
public:
stringnet;
intdistance;
stringnext_route;
};
classNetwork{
public:
Network（）;
voidshow（）;
voidbgroutes（）;
voidchange（inti）;
voidchange2（inti）;
voidupdate（inti,intj）;
voidUPDATE（）;
boolneighbor（inti,intj）;
Routelistsrts[20][12];
Routert[20];
voidsave（）;
private:
intn,n1;
inttiao[20];
ints2[20];
};
//构造函数
Network:
:
Network（）{
cin>>n;//输入路由器个数
n1=n;
for（intj=0;j<20;j++）
{
tiao[j]=0;
}
for（inttt=0;tt<20;tt++）{
s2[tt]=0;
}
ifstreaminfile（"data.txt",ios:
:
in）;
if（!
infile）
{
cerr<<"openerror!
"<exit
（1）;
}
inti=0;
while（n1--）
{
infile>>rt[i].net_l>>rt[i].route>>rt[i].net_r;
i++;
}
infile.close（）;
}
//初始化路由表
voidNetwork:
:
bgroutes（）{
ofstreamoutfile（"R.txt"）;
if（!
outfile）
{
cerr<<"openerr.txterror!
"<exit
（1）;
}
for（inti=0;irts[i][0].net=rt[i].net_l;
rts[i][0].distance=1;
rts[i][0].next_route="直接交付";
outfile<tiao[i]++;
rts[i][1].net=rt[i].net_r;
rts[i][1].distance=1;
rts[i][1].next_route="直接交付";
outfile<tiao[i]++;
}
outfile.close（）;
}
//显示所有路由表
voidNetwork:
:
show（）{
for（inti=0;icout<<""<<"第"<for（intj=0;j{
cout<<""<}
cout<}
cout<cout<cout<}
//对相邻路由表，距离加1，下一跳变为该路由名字
voidNetwork:
:
change（inti）{
for（intj=0;j{
rts[19][j].distance=rts[i][j].distance;
rts[19][j].next_route=rts[i][j].next_route;
rts[i][j].distance=rts[i][j].distance+1;
rts[i][j].next_route=rt[i].route;
}
}
//将改变后的路由表变回来
voidNetwork:
:
change2（inti）{
for（intj=0;j{
rts[i][j].distance=rts[19][j].distance;
rts[i][j].next_route=rts[19][j].next_route;
}
}
//对一个路由表进行更新操作
voidNetwork:
:
update（inti,intj）{
intx,y;
ints1;
boolyou=true;
for（x=0;x{
for（y=0;y{
if（（rts[i][x].net）!
=（rts[j][y].net））
{
for（intt=0;t{
if（（rts[i][t].net）==（rts[j][y].net））you=false;
}
if（you）
{
rts[i][tiao[i]].net=rts[j][y].net;
rts[i][tiao[i]].distance=rts[j][y].distance;
rts[i][tiao[i]].next_route=rts[j][y].next_route;
tiao[i]++;
s2[i]++;
}
}
you=true;
}
}
for（x=0;x{
for（y=0;y{
if（（rts[i][x].next_route）==（rts[j][y].next_route））
{
rts[i][x].net=rts[j][y].net;
rts[i][x].distance=rts[j][y].distance;
}
}
}
you=true;
for（x=0;x{
for（y=0;y{
if（rts[i][y].net==rts[j][x].net）{
if（rts[i][y].distance<=rts[j][x].distance）
{
you=false;
s1=y;
}
if（you）
{
rts[i][s1].next_route=rts[j][x].next_route;
rts[i][s1].distance=rts[j][x].distance;
}
you=true;
}
}
}
}
//对所有路由表进行更新
voidNetwork:
:
UPDATE（）{
charstop;
for（intt=0;tfor（intj=0;j{
for（inti=0;i{
if（neighbor（i,j））
{
change（i）;
update（j,i）;
change2（i）;
//Sleep（1000）;
stop=getchar（）;
cout<<"================================================="<cout<<"根据第"<cout<<"================================================="<for（intx=0;x{
cout<<""<<"第"<for（inty=0;y{
cout<<""<}
cout<}
cout<cout<cout<}
}
}
}
}
//判断两路由是否相邻
boolNetwork:
:
neighbor（inti,intj）{
if（i-j==1）returntrue;
if（j-i==1）returntrue;
returnfalse;
}
//保存
voidNetwork:
:
save（）{
ofstreamoutfile1（"R1.txt"）;
for（inti=0;ioutfile1<}
outfile1.close（）;
ofstreamoutfile2（"R2.txt"）;
for（intj=0;joutfile2<}
outfile2.close（）;
ofstreamoutfile3（"R3.txt"）;
for（intk=0;koutfile3<}
outfile3.close（）;
}
intmain（）{
Networkgfw;
gfw.bgroutes（）;
gfw.show（）;
gfw.UPDATE（）;
gfw.show（）;
gfw.save（）;
return0;
}
六、程序运行情况
1.初始化的路由表
2.更新中的路由表
3.更新完后的路由表
七、实验总结
通过本次课程设计，我RIP协议的理解更深了，最重要的是，在编写距离路由算法时，经过多次的修改完善，对于距离向量算法的理解更加透彻，其实这次课程设计的难度就是距离路由算法的实现，在这一次的课程设计后，对因特网的路由选择协议的理解由略懂到完全理解，感觉学到了很多。
当然，自己对计算机网络其他方面的问题还有很多不懂，还需更加努力的学习。
最后，谢谢金老师这几天的细心指导。
参考文献
【1】陆魁军等编著计算机网络基础实践教程.北京：
清华大学出版社，2005.11
【2】谭浩强编著C++程序设计.北京：
清华大学出版社，2004，6
【3】谭浩强编著C程序设计.北京：
清华大学出版社，2005，7
【4】王洪涛编著深入剖析VisualC++.北京：
人民邮电出版社，2003，3
【5】陈良伦编著网络工程概论.北京：
机械工业出版社，2007，4
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