网络专题训练Ipv4转发实验报告.docx

1、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 void stud_Routenit()2.路由添加函数 void stud_route_add(stud_route_msg*proute)3.路由信息结构体头部

2、 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 int stud_fwd_deal(char*pBuffer,int length)5.本地处理函数 void fwd_LocalRcv(char*pBuffer,int length)6.下层发送函数 void fwd_SendtoLower(char*pBuffer,int length,unsigned int nexthop)7.丢弃分组函数 void fwd_DiscardPkt(char*pBuffer,int type)8.获取本机地址函数 UINT32 getlpv4Address()四、设计思路 首先设计路由表

3、项结构 struct routeTableltem unsigned int destIP;/目的地址 IP unsigned int mask;/掩码，用于取出对应的网络 地址 unsigned int masklen;/掩码长度，用于实现最长 匹配 unsigned int nexthop;/下一跳地址;vector m_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 void stud_route_add(stud_route_msg*proute)routeTableltem newTableltem;newTableltem.masklen=ntohl(pro

4、ute-masklen);记录掩码长度 newTableltem.mask=(1v(ntohl(proute-masklen)-1);获得掩码 newTableltem.destIP=ntohl(proute-dest)&n ewTableltem.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 int IHL=pBufferO&Oxf;/获取包头长度(bits/32)/c

5、out IHL:IHL endl;int TTL=(int)pBuffer8;/timetolive,存活时间 int headerchecksum=ntohl(*(unsigned short*)(pBuffer+10);头部校验和 int destIP=ntohl(*(unsigned int*)(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);return 0;判断是否应该丢弃此包 if(TTL=0)fwd_DiscardPkt(pBuffer,STUD_FOR

6、WARD_TEST_TTLERROR);return 1;查找最长匹配 for(int i=0;i longestMatchLen&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=new charlength;memcpy(buffer,pBuffer,length);buffer8 卜-;TTL-1 int sum=0;/重新计算校验和 unsigned short int

7、 localCheckSum=0;for(int j=0;j 2*IHL;j+)if(j=5)continue;sum=sum+(bufferj*2 16)!=0)sum=unsigned(sum)16+sum&Oxffff;localCheckSum=htons(0 xffff-(unsigned short int)sum);memcpy(buffer+10,&localCheckSum,sizeof(unsigned short);/发送 fwd_SendtoLower(buffer,length,m_tablebestMatch.nexthop);return 0;查找不成功，丢弃该包

8、 else fwd_DiscardPkt(pBuffer,STUD_FORWARD_TEST_NOROUTE);return 1;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/*THIS FILE IS FOR IP FORWARD TEST*/#include syslnclude.h#include using std:vector;#include using std:cout;/system support extern void fwd_LocalRcv(char*pBuffer,int length);extern void fwd_

9、SendtoLower(char*pBuffer,int length,unsigned int nexthop);extern void fwd_DiscardPkt(char*pBuffer,int type);extern unsigned int getlpv4Address();/implemented by students struct routeTableltem unsigned int destIP;unsigned int mask;unsigned int masklen;unsigned int nexthop;；vector m_table;void stud_Ro

10、utenit()m_table.clear();return;void stud_route_add(stud_route_msg*proute)routeTableItem newTableItem;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.pu

11、sh_back(newTableltem);return;int stud_fwd_deal(char*pBuffer,int length)int IHL=pBufferO&0 xf;int TTL=(int)pBuffer8;int headerChecksum=ntohl(*(unsigned short*)(pBuffer+10);int destIP=ntohl(*(unsigned int*)(pBuffer+16);if(destIP=getlpv4Address()fwd_LocalRcv(pBuffer,length);return 0;if(TTL=0)fwd_Discar

12、dPkt(pBuffer,STUD_FORWARD_TEST_TTLERROR);return 1;bool isMatch=false;unsigned int longestMatchLen=0;int bestMatch=0;for(int i=0;i longestMatchLen&m_tablei.destlP=(destIP&m_tablei.mask)bestMatch=i;isMatch=true;longestMatchLen=m_tablei.masklen;/cout find one endl;if(isMatch)char*buffer=new charlength;

13、memcpy(buffer,pBuffer,length);buffer8 卜-;/TTL-1 int sum=0;unsigned short int localCheckSum=0;for(int j=0;j 2*IHL;j+)if(j=5)continue;sum=sum+(buffer2v 16)!=0)sum=unsigned(sum)16+sum&Oxffff;localCheckSum=htons(0 xffff-(unsigned short int)sum);memcpy(buffer+10,&localCheckSum,sizeof(unsigned short);fwd_SendtoLower(buffer,length,m_tablebestMatch.nexthop);return 0;else fwd_DiscardPkt(pBuffer,STUD_FORWARD_TEST_NOROUTE);return 1;return 1;