計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由器查表過程模擬課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　課程名稱： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) </p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 路由器查表過程模擬 </p><p>　　院 部： 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院 </p

2、><p>　　專 業(yè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) </p><p>　　組 別： </p><p>　　起止日期: 2012年12月 29日 ~ 2012 年 1月4 日 </p><p>　　指導(dǎo)教師:

3、 </p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 引言3</b></p><p><b>　　2 需求分析4</b>&l

4、t;/p><p>　　2.1 課程設(shè)計(jì)題目4</p><p>　　2.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求4</p><p><b>　　3 基礎(chǔ)知識4</b></p><p><b>　　3.1 路由表4</b></p><p>　　3.2路由表的組成4</p><

5、;p>　　3.3路由器查詢過程4</p><p><b>　　4詳細(xì)設(shè)計(jì)5</b></p><p>　　4.1 程序流程框圖5</p><p>　　4.2程序代碼解釋6</p><p>　　5調(diào)試操作與說明8</p><p>　　5.1 路由表輸出8</p><

6、;p>　　6課程設(shè)計(jì)總結(jié)與體會9</p><p><b>　　7參考文獻(xiàn)10</b></p><p><b>　　8附錄10</b></p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)逐漸流行起來也為路由器的發(fā)

7、展提供了良好的基礎(chǔ)和平臺。作為不同網(wǎng)絡(luò)之間互相連接的樞紐，路由器系統(tǒng)構(gòu)成了基于TCP/IP 的國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)Internet 的主體脈絡(luò)。然而如何準(zhǔn)確的發(fā)送并接受信息則需要通過路由表的準(zhǔn)確查找路由表存儲著指向特定網(wǎng)絡(luò)地址的路徑（在有些情況下，還記錄有路徑的路由度量值）。通過路由表查找過程的設(shè)計(jì)與模擬可以更好的體現(xiàn)路由的選擇，幫助我們準(zhǔn)確的理解路由的選擇過程。</p><p><b>　　2 需求分析<

8、;/b></p><p>　　2.1 課程設(shè)計(jì)題目</p><p><b>　　路由器查表過程模擬</b></p><p>　　2.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</p><p>　　編程模擬路由器查找路由表的過程，用（目的地址 掩碼 下一跳）的IP路由表以及目的地址作為輸入，為目的地址查找路由表，找出正確的下一跳并輸出結(jié)果

9、。</p><p><b>　　3 基礎(chǔ)知識</b></p><p><b>　　3.1 路由表</b></p><p>　　在現(xiàn)代路由器構(gòu)造中，路由器不直接參與數(shù)據(jù)包的傳輸，而是用于生成一個(gè)小型指向表，這個(gè)指向表僅僅包含由路由算法選擇的數(shù)據(jù)包傳輸優(yōu)先路徑，這個(gè)表格通常為了優(yōu)化硬件存儲和查找而被壓縮或提前編譯。本文將忽略這

10、個(gè)執(zhí)行的詳細(xì)情況而選擇整個(gè)路徑選擇/傳輸信息子系統(tǒng)作為路由表來說明。</p><p><b>　　3.2路由表的組成</b></p><p>　　由網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)掩碼、網(wǎng)絡(luò)地址、接口、躍點(diǎn)數(shù)構(gòu)成。</p><p>　　3.3路由器查詢過程</p><p>　　主機(jī)H1向H2發(fā)送的分組的目的地址是H2的IP地址128.30

11、.33.138.主機(jī)H1首先要進(jìn)行的操作是把本子網(wǎng)的“子網(wǎng)掩碼255.255.255.128”與H2的“IP地址128.30.33.138”逐位相“與”，得出128.30.33.128，它不等于H1的網(wǎng)絡(luò)地址（128.30.33.0）。這說明H2與H1不在同一個(gè)子網(wǎng)上。因此H1不能把分組直接交付給H2，而必須交給子網(wǎng)上的默認(rèn)路由器R1，由R1來轉(zhuǎn)發(fā)。</p><p>　　路由器R1在收到一個(gè)分組后，先由路由表中的

12、第一行，看看這一行的網(wǎng)絡(luò)地址和收到的分組的網(wǎng)絡(luò)地址是否匹配。因?yàn)椴⒉恢朗盏降姆纸M的網(wǎng)絡(luò)地址，因此只能試試看。這就是用這一行（子網(wǎng)1）的“子網(wǎng)掩碼255.255.255.128”和收到的分組的“目的地址128.30.33.138”逐位相“與”，得出128.30.33.128.然后和這一行給出的目的網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行比較。但現(xiàn)在比較的結(jié)果是不一致（即不匹配）。</p><p>　　用同樣方法繼續(xù)往下找第二行 。用第二行的

13、“子網(wǎng)掩碼255.255.255.128”和該分組的“目的地址128.30.33.138”逐位相“與”，結(jié)果也是128.30.33.128。但這個(gè)結(jié)果和第二行的目的網(wǎng)絡(luò)地址相匹配，說明這個(gè)網(wǎng)絡(luò)（子網(wǎng)2）就是收到的分組所要尋找的目的網(wǎng)絡(luò)。于是不需要找下一個(gè)路由器進(jìn)行間接支付了，R1把分組從接口1直接交付給主機(jī)H2（它們都在一個(gè)自網(wǎng)上）。</p><p><b>　　4詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></

14、p><p>　　4.1 程序流程框圖</p><p><b>　　N</b></p><p>　　Y N</p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　圖4-1程序流程框</b><

15、/p><p><b>　　4.2程序代碼解釋</b></p><p>　?、怕酚杀磔斎胛募簩⒙酚杀硎謩?dòng)輸入到luyou.txt文件夾中，在luyou.java中使用FileReader,BufferedReader等類讀取文件中的路由表。路由表及讀取文件中路由表的代碼如：</p><p><b>　　表4-1路由表</b>&

16、lt;/p><p>　　FileReader fr=new FileReader("c:\\luyou.txt");</p><p>　　BufferedReader br=new BufferedReader(fr);</p><p>　　while((ch=br.readLine())!=null){ //讀取文件luyou.tx

17、t中的路由表</p><p>　　System.out.println(ch);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　fr.close();</p><p>　　br.close();</p><p>　?、拼鎯ξ募新酚杀淼哪康木W(wǎng)絡(luò)地址將及子網(wǎng)掩碼：文件中路由表的目的網(wǎng)絡(luò)

18、地址存儲在二維數(shù)組a中，其中a[i][j]代表路由表第i+1行目的網(wǎng)絡(luò)地址第j+1段八位二進(jìn)制數(shù)的十進(jìn)制數(shù)，子網(wǎng)掩碼存儲在二維數(shù)組b中，其中b[i][j]代表路由表第i+1行子網(wǎng)掩碼第j+1段八位二進(jìn)制數(shù)的十進(jìn)制數(shù)。并將本子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址存儲在一維c中，c[i]代表本子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址第i+1段八位二進(jìn)制數(shù)的十進(jìn)制數(shù)，本子網(wǎng)子網(wǎng)掩碼存儲在一維數(shù)組d中，d[i]代表本子網(wǎng)子網(wǎng)掩碼第i+1段八位二進(jìn)制數(shù)的十進(jìn)制數(shù)。存儲代碼如下：</p>

19、<p>　　int[][] a={{128,30,33,0},{128,30,33,128},{128,30,36,0}};</p><p>　　int[][] b={{255,255,255,128},{255,255,255,128},{255,255,255,0}};</p><p>　　int[] c={128,30,33,0};</p><p>

20、;　　int[] d={255,255,255,128};</p><p>　?、悄康牡刂返妮斎爰奥酚善鞑樵兟酚杀恚簭逆I盤輸入目的網(wǎng)絡(luò)地址，存儲在數(shù)組f中,f[i]代表目的地址第i+1段八位二進(jìn)制數(shù)的十進(jìn)制數(shù)。先將數(shù)組f中的數(shù)據(jù)分別與數(shù)組d中的數(shù)據(jù)進(jìn)行與運(yùn)算，判斷每個(gè)d[i]&f[i]是否等于c[i],如果最后i等于4則說明與運(yùn)算的每個(gè)結(jié)果均與數(shù)組c中的數(shù)據(jù)相等，即結(jié)果與本子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址相等，輸出結(jié)果。否則

21、將d[0][j]與f[i]進(jìn)行與運(yùn)算，判斷每個(gè)d[0][j]&f[i]是否等于a[0][j]，如果最后j等于4則說明與運(yùn)算的每個(gè)結(jié)果均與數(shù)組a[0][j]中的數(shù)據(jù)相等。否則將d[1][j]與f[i]進(jìn)行與運(yùn)算，判斷每個(gè)d[1][j]&f[i]是否等于a[1][j]，如果最后j等于4則說明與運(yùn)算的每個(gè)結(jié)果均與數(shù)組a[1][j]中的數(shù)據(jù)相等。否則將d[2][j]與f[i]進(jìn)行與運(yùn)算，判斷每個(gè)d[2][j]&f[i]是

22、否等于a[2][j]，如果最后j等于4則說明與運(yùn)算的每個(gè)結(jié)果均與數(shù)組a[2][j]中的數(shù)據(jù)相等。</p><p><b>　　try{</b></p><p>　　Scanner input=new Scanner(System.in);</p><p>　　FileReader fr=new FileReader("c:\\luyo

23、u.txt");</p><p>　　BufferedReader br=new BufferedReader(fr);</p><p>　　while((ch=br.readLine())!=null){</p><p>　　System.out.println(ch); \\按行讀出文件內(nèi)容，即路由表的輸出</p><p>

24、;<b>　　}</b></p><p>　　fr.close();</p><p>　　br.close();</p><p>　　System.out.println("請輸入目的網(wǎng)絡(luò)地址");</p><p>　　for(i=0;i<4;i++){</p><p>

25、　　f[i]=input.nextInt();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　}catch(Exception e){</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=0;i<4;i++){</p><p>　　if

26、((f[i]&d[i])!=c[i]) \\與運(yùn)算實(shí)現(xiàn)查找路由表</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(i==4)</b></p><p>　　System.out.prin

27、tln("目的網(wǎng)絡(luò)地址:128.30.33.0");</p><p><b>　　else{</b></p><p>　　System.out.println("不是直接交付");</p><p>　　for(i=0,j=0;j<4;j++){</p><p>　　if((b

28、[i][j]&f[j])!=a[i][j])</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(j==4)</b></p><p>　　System.out.println("下一跳:接

29、口0");</p><p><b>　　else{</b></p><p>　　for(i=1,j=0;j<4;j++){</p><p>　　if((b[i][j]&f[j])!=a[i][j])</p><p><b>　　break;</b></p>&l

30、t;p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(j==4)</b></p><p>　　System.out.println("下一跳:接口1");</p><p><b>　　else{</b></p><p>　　for(i=1,

31、j=0;j<4;j++){</p><p>　　if((b[i][j]&f[j])!=a[i][j])</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(j==4)</b></p>

32、;<p>　　System.out.println("下一跳:R2");</p><p><b>　　else</b></p><p>　　System.out.println("轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯(cuò)");</p><p><b>　　}</b></p><

33、;p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　5調(diào)試操作與說明</b></p><p><b>　　5.1 路由表輸出</b></p><p>　　首先在文件luyou.txt中輸入路由表，運(yùn)行程序

34、路由表輸出</p><p><b>　　圖5-1路由表輸出</b></p><p>　　在圖5-1中輸入目的地址（每輸入一個(gè)數(shù)據(jù)需要回車）:</p><p>　　圖5-2 輸入目的地址</p><p><b>　　運(yùn)行程序輸出結(jié)果:</b></p><p><b>

35、　　圖5-3運(yùn)行結(jié)果</b></p><p>　　6課程設(shè)計(jì)總結(jié)與體會</p><p>　　經(jīng)過這些天的課程設(shè)計(jì)，我們組人員均是受益匪淺：</p><p>　　首先，我們將課本上的知識應(yīng)用于實(shí)際操作當(dāng)中，加深了對課本知識的理解，同時(shí)還鍛煉了我們的動(dòng)手能力。不僅如此，我們查閱資料的能力也得到了相應(yīng)的提高了解了路由器的相關(guān)知識，路由表的的基本知識。路由表建立

36、及更新，分組轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，等等。通過子網(wǎng)掩碼與目的地址相與，判斷本子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址是否與目的網(wǎng)絡(luò)相同。對故障的診斷和排除以及對其原理工作有了一般掌握。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)，通過組員合作，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，養(yǎng)好良好的工作習(xí)慣，加強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)精神與合作意識，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)的集體合作精神，而且我們的實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、對問題的分析能力，以及發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力都得到了提高。同時(shí)一個(gè)好的心態(tài)不可或缺，有好的心態(tài)才會更加

37、努力，做事效率也是事半功倍。還要有扎實(shí)的理論知識，在操作的過程中知道自己的目的，使學(xué)到的理論知識得到充分的驗(yàn)證，有不懂的還要要向組員和老師多多請教。從中我學(xué)到了，只有不斷的去動(dòng)手，不斷地去嘗試，不斷向他人學(xué)習(xí)，這樣才能不斷提高自己的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力，在挫折與失敗中不斷磨練自己，相信堅(jiān)持了就會勝利。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)在進(jìn)行過程中得到戴老師的悉心指導(dǎo)，多次幫助我們分析思路，開辟視角。戴老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治

38、學(xué)態(tài)度，踏實(shí)堅(jiān)韌的工作精力，將是我們畢生收益，在此，謹(jǐn)向戴老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p><p><b>　　7參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 謝希仁. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M]. 第五版. 北京：電子工業(yè)出版社,2012:P134-137,189-200</p><p>　　[2] 趙生慧. Java 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)[M].

39、 北京: 中國水利水電出版社, 2010:P133,175</p><p><b>　　8附錄</b></p><p>　　import java.io.*;</p><p>　　import java.util.*;</p><p>　　class luyou{</p><p>　　public

40、 static void main(String args[]){</p><p>　　System.out.println("");</p><p>　　int[][] a={{128,30,33,0},{128,30,33,128},{128,30,36,0}};</p><p>　　int[][] b={{255,255,255,128},

41、{255,255,255,128},{255,255,255,0}};</p><p>　　int[] c={128,30,33,0};</p><p>　　int[] d={255,255,255,128};</p><p><b>　　int i,j;</b></p><p>　　int[] f=new int[7]

42、;</p><p>　　String ch;</p><p><b>　　try{</b></p><p>　　Scanner input=new Scanner(System.in);</p><p>　　FileReader fr=new FileReader("c:\\luyou.txt");

43、</p><p>　　BufferedReader br=new BufferedReader(fr);</p><p>　　while((ch=br.readLine())!=null){</p><p>　　System.out.println(ch);</p><p><b>　　}</b></p>

44、<p>　　fr.close();</p><p>　　br.close();</p><p>　　System.out.println("請輸入目的網(wǎng)絡(luò)地址");</p><p>　　for(i=0;i<4;i++){</p><p>　　f[i]=input.nextInt(); </p

45、><p><b>　　}</b></p><p>　　}catch(Exception e){</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=0;i<4;i++){</p><p>　　if((f[i]&d[i])!=c[i])</p

46、><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(i==4)</b></p><p>　　System.out.println("目的網(wǎng)絡(luò)地址:128.30.33.0");</p>

47、<p><b>　　else{</b></p><p>　　System.out.println("不是直接交付");</p><p>　　for(i=0,j=0;j<4;j++){</p><p>　　if((b[i][j]&f[j])!=a[i][j])</p><p>

48、<b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(j==4)</b></p><p>　　System.out.println("下一跳:接口0");</p><p><b>　　else{

49、</b></p><p>　　for(i=1,j=0;j<4;j++){</p><p>　　if((b[i][j]&f[j])!=a[i][j])</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p&

50、gt;<b>　　if(j==4)</b></p><p>　　System.out.println("下一跳:接口1");</p><p><b>　　else{</b></p><p>　　for(i=1,j=0;j<4;j++){</p><p>　　if((b[i]

51、[j]&f[j])!=a[i][j])</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(j==4)</b></p><p>　　System.out.println("下一跳:R2&q

52、uot;);</p><p><b>　　else</b></p><p>　　System.out.println("轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯(cuò)");</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p&g