网络专题训练Ipv4转发实验报告.docx

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网络专题训练网络专题训练Ipv4转发实验报告转发实验报告网络专题训练网络专题训练Ipv4转发实验报告转发实验报告一、实验目的1.了解路由器是如何为分组选择路由，并逐跳地将分组发送到目的主机。

2.初步接触路由表这一数据结构，认识路由器是如何根据路由表确定分组转发的下一跳。

二、实验要求1.设计路由表的数据结构。

2.完成对Ipv4分组的接受和发送。

3.完成对Ipv4分租的转发。

三、实验基本框架1.路由初始化函数voidstud_Routenit（）2.路由添加函数voidstud_route_add（stud_route_msg*proute）3.路由信息结构体头部包含路由表项目的地址，掩码长度和下一跳的信息4.转发处理函数intstud_fwd_deal（char*pBuffer,intlength）5.本地处理函数voidfwd_LocalRcv（char*pBuffer,intlength）6.下层发送函数voidfwd_SendtoLower（char*pBuffer,intlength,unsignedintnexthop）7.丢弃分组函数voidfwd_DiscardPkt（char*pBuffer,inttype）8.获取本机地址函数UINT32getlpv4Address（）四、设计思路首先设计路由表项结构structrouteTableltemunsignedintdestIP;/目的地址IPunsignedintmask;/掩码，用于取出对应的网络地址unsignedintmasklen;/掩码长度，用于实现最长匹配unsignedintnexthop;/下一跳地址;vectorm_table/存储路由表然后，在路由表项添加函数中，处理路由表项的添加voidstud_route_add（stud_route_msg*proute）routeTableltemnewTableltem;newTableltem.masklen=ntohl（proute-masklen）;记录掩码长度newTableltem.mask=（1v（ntohl（proute-masklen）-1）;获得掩码newTableltem.destIP=ntohl（proute-dest）&newTableltem.mask;/获取网路地址段newTableltem.nexthop=ntohl（proute-nexthop）;获取下一条m_table.push_back（newTableltem）;加入路由表return;每当收到一个新的包时首先读取包头信息/获取包头信息intIHL=pBufferO&Oxf;/获取包头长度（bits/32）/coutIHL:

IHLendl;intTTL=（int）pBuffer8;/timetolive,存活时间intheaderchecksum=ntohl（*（unsignedshort*）（pBuffer+10）;头部校验和intdestIP=ntohl（*（unsignedint*）（pBuffer+16）;目的地址然后判断此包是否是发给本机的if（destlP=getlpv4Address（）fwd_LocalRcv（pBuffer,length）;return0;判断是否应该丢弃此包if（TTL=0）fwd_DiscardPkt（pBuffer,STUD_FORWARD_TEST_TTLERROR）;return1;查找最长匹配for（inti=0;ilongestMatchLen&m_tablei.destlP=（destIP&m_tablei.mask）bestMatch=i;isMatch=true;longestMatchLen=m_tablei.masklen;查找成功，重新计算校验和并发送if（isMatch）char*buffer=newcharlength;memcpy（buffer,pBuffer,length）;buffer8卜-;TTL-1intsum=0;/重新计算校验和unsignedshortintlocalCheckSum=0;for（intj=0;j2*IHL;j+）if（j=5）continue;sum=sum+（bufferj*216）!

=0）sum=unsigned（sum）16+sum&Oxffff;localCheckSum=htons（0xffff-（unsignedshortint）sum）;memcpy（buffer+10,&localCheckSum,sizeof（unsignedshort）;/发送fwd_SendtoLower（buffer,length,m_tablebestMatch.nexthop）;return0;查找不成功，丢弃该包elsefwd_DiscardPkt（pBuffer,STUD_FORWARD_TEST_NOROUTE）;return1;五、收获1.对Ipv4的转发机制有了实际的认识和体会2.实践了最长匹配算法六、源代码/*THISFILEISFORIPFORWARDTEST*/#includesyslnclude.h#includeusingstd:

vector;#includeusingstd:

cout;/systemsupportexternvoidfwd_LocalRcv（char*pBuffer,intlength）;externvoidfwd_SendtoLower（char*pBuffer,intlength,unsignedintnexthop）;externvoidfwd_DiscardPkt（char*pBuffer,inttype）;externunsignedintgetlpv4Address（）;/implementedbystudentsstructrouteTableltemunsignedintdestIP;unsignedintmask;unsignedintmasklen;unsignedintnexthop;；vectorm_table;voidstud_Routenit（）m_table.clear（）;return;voidstud_route_add（stud_route_msg*proute）routeTableItemnewTableItem;newTableltem.masklen=ntohl（proute-masklen）;newTableltem.mask=（1（ntohl（proute-masklen）-1）;newTableltem.destIP=ntohl（proute-dest）&newTableltem.mask;newTableltem.nexthop=ntohl（proute-nexthop）;m_table.push_back（newTableltem）;return;intstud_fwd_deal（char*pBuffer,intlength）intIHL=pBufferO&0xf;intTTL=（int）pBuffer8;intheaderChecksum=ntohl（*（unsignedshort*）（pBuffer+10）;intdestIP=ntohl（*（unsignedint*）（pBuffer+16）;if（destIP=getlpv4Address（）fwd_LocalRcv（pBuffer,length）;return0;if（TTL=0）fwd_DiscardPkt（pBuffer,STUD_FORWARD_TEST_TTLERROR）;return1;boolisMatch=false;unsignedintlongestMatchLen=0;intbestMatch=0;for（inti=0;ilongestMatchLen&m_tablei.destlP=（destIP&m_tablei.mask）bestMatch=i;isMatch=true;longestMatchLen=m_tablei.masklen;/coutfindoneendl;if（isMatch）char*buffer=newcharlength;memcpy（buffer,pBuffer,length）;buffer8卜-;/TTL-1intsum=0;unsignedshortintlocalCheckSum=0;for（intj=0;j2*IHL;j+）if（j=5）continue;sum=sum+（buffer2v16）!

=0）sum=unsigned（sum）16+sum&Oxffff;localCheckSum=htons（0xffff-（unsignedshortint）sum）;memcpy（buffer+10,&localCheckSum,sizeof（unsignedshort）;fwd_SendtoLower（buffer,length,m_tablebestMatch.nexthop）;return0;elsefwd_DiscardPkt（pBuffer,STUD_FORWARD_TEST_NOROUTE）;return1;return1;