计算机网络实验路由算法报告.doc

计算机网络实验报告1、 实验目的计算机网络通常使用动态的路由算法，其中距离矢量路由算法和链路状态路由算法最为常见。本章实验的目的是模拟距离矢量路由算法及链路状态路由算法，使读者熟悉路由算法的基本原理。2、 实验要求要求在C/C+环境下，编程模拟距离矢量路由选择算法和链路状态路由选择算法中，具体要求如下：（1）距离矢量路由选择算法根据给出或自行设计的网络拓扑结构，初始化每个路由器的初始路由表，模拟并演示距离矢量路由选择算法过程中每个路由器在接收相邻节点发送的信息之后更新路由表的过程。 根据给出的网络拓扑结构初始化每个路由器的路由选择表。 每个路由器将其路由选择信息的列表发送给邻居路由器。 路由器根据接收到的信息列表，修改自己的路由选择表。 重复（b）（c）过程直到网络中所有路由器的路由选择表均不再发生改变。在模拟上述过程中，要求显示每个路由器在执行步骤（c）之后路由选择表的内容。（2）链路状态路由选择算法根据给出的网络拓扑结构和链路状态，模拟链路状态路由算法中路由器进行工作的过程。 路由器发现其邻居节点，并测量到邻居节点的距离。 根据邻居节点信息构造分组。 将分组发送给邻居路由器。对接收到的分组信息，将其发送给除发送节点外的其他邻节点，并向发送节点返回确认信息；若接收到的信息序号比现有序号小，则停止发送，向发送节点返回确认信息。 当路由器获得所有节点的分组信息后，利用Dijkstra算法计算到达每个节点的最短路径。3、 实验原理1距离矢量路由选择算法当路由器a接收到邻居路由器b的路由选择信息表后，对信息表中的信息进行比较，若发现有新的路径比当前路由表中的路径长度小，或者发现当前路由表中的路径长度发生了变化，则将路由表中的信息进行更新。每一个路由表发生更新的路由器将新的路由选择信息发送给其邻节点，开始下一轮的更新过程，直到所有路由器的路由表均不发生更新操作，运行结束。2链路状态路由选择算法以网络中的一个路由器为例，其在链路状态路由选择算法的过程中的状态如下：发现其邻居节点，并测量到邻居节点的距离；测量信息构造分组；将分组发送给邻居路由器；不断对接收缓冲区进行检测：对接收到的分组信息，若接收到的分组信息序号比存储在路由器中的序号大，则更新路由器中的信息，并将其序号加1后发送给除发送节点外的其他邻节点，并向发送节点返回确认信息；若接收到的分组信息序号比现有序号小，则停止发送，向发送节点返回确认信息；若接收到的分组信息年龄变为0，则停止发送，丢弃该分组。当路由器获得所有节点的分组信息后，便可以利用Dijkstra算法计算到达每个节点的最短路径。4、 实验流程图 5、 实验界面（1）距离矢量路由选择算法（2） 链路状态路由选择算法6、 具体细节1. 具体实现综述 本程序采用WPF技术实现，所使用语言为C#语言，其中详细内容，下文会提到。2. 距离矢量路由选择算法（1）主要程序细节代码public ObservableCollection L1_data = new ObservableCollection();上面代码使用ObservableCollection定义一个类数组的L1_data元素，可以收集表1的信息，并且在数据绑定（Biding）技术中，ObservableCollection可以实现动态更新。if (L1_data0.L_ping L2_data0.L_ping) L1_data0.L_ping = L2_data0.L_ping; L1_data0.L_road = L2_data0.L_road; Lelement ch = new Lelement(); ch.L_point = L1_data0.L_point; ch.L_ping = L1_data0.L_ping; ch.L_road = L1_data0.L_road; L1_data.Remove(L1_data0); L1_data.Insert(0, ch); flag = true; 上面代码是对是否存在更短的路径的判断，这里只是代码片段，其中的一个判定。for (int i = 0; i 5; i+) L2_L1_received.Add(L1_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L3_L1_received.Add(L1_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L1_L2_received.Add(L2_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L4_L2_received.Add(L2_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L1_L3_received.Add(L2_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L4_L3_received.Add(L2_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L5_L3_received.Add(L2_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L2_L4_received.Add(L4_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L3_L4_received.Add(L4_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L6_L4_received.Add(L4_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L3_L5_received.Add(L5_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L6_L5_received.Add(L5_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L4_L6_received.Add(L6_datai); for (int i = 0; i 5; i+) L5_L6_received.Add(L6_datai); 上面的代码是在自动计算的时候，所有的表都向邻居节点发送表，然后根据邻居发送的表，来更新自身的表。（2）主要涉及到的算法public void CalcTable() if (_receiveData.Count = 0) / 路由器未接收到临节点的信息，不发生更新 changed = false; return; changed = false; foreach (Router neighbour in _orignal.Keys) try Dictionary table = _receiveDataneighbour; foreach (Router dst in table.Keys) / 计算经过邻节点到达dst节点的距离 int newCost = _tableneighbour._cost + tabledst; try if (newCost _tabledst._cost) / 经邻节点到达dst节点的距离小于路由表当前距离 _tabledst = new RouterPath(dst, neighbour, newCost); / 进行更新 changed = true; else if (_tabledst._nextRouter.Equals(neighbour) & _tabledst._cost != _tableneighbour._cost + tabledst) / 原路由表中的距离发生改变_tabledst = new RouterPath(dst, neighbour, newCost); / 进行更新 changed = true; Catch / 路由表中没有到达dst节点的信息 _tabledst = new RouterPath(dst, neighbour, newCost); / 进行更新 changed = true; catch /计算结束，丢弃接收信息 _receiveData.Clear();（3） 程序运行截图3. 链路状态路由选择算法（1）主要程序细节代码for (int i = 0; i l_copy.Count;i+ ) bool flag = false; for (int j = 0; j L2.Count;j+ ) if (l_copyi.Code=L2j.Code) flag = true; if (flag=false) L2.Add(l_copyi); for (int i = 0; i l_copy.Count; i+) bool flag = false; for (int j = 0; j L3.Count; j+) if (l_copyi.Code = L3j.Code) flag = true; if (flag = false) L3.Add(l_copyi); 以上代码是向邻居节点发送表。（2）主要涉及到的算法Dijkstra (U, E, s) / Dijkstra算法。U:点集合, E:边集合, s:原点S - s; / 初始化S集合V = G S;While (V != null) Foreach(v in V) minDistances, v = Infinity; preVertexv = null; Foreach(p in S) If (shortestDistances, p + Ep, v minDistance) /对于点pS，如果s到p的最短路径