模拟路由表示意图
核心：
- 新的直接进表
- 下一跳不一样要短的
- 下一跳一样要新的(哪怕更长)
(应用层的不是网络层的)
解释： eg:x收到相邻结点的路由表信息，则
(规定路由器直接相邻的网络距离为1)
1.先将下一跳全改为X
2.距离全部+1
3.
3.1 新的直接进表：X路由表没有对应目的网络相同的路由信息
3.2 下一跳相同要新的: X路由表有对应目的网络相同且下一跳相同的路由项，要新的路由项 (网络拓扑可能变化了，否则就不是坏消息传得慢了，而是压根发现不了坏消息(网络某链路坏了))
3.3 下一跳不同要短的：X路由表有对应目的网络相同但下一跳不同的路由项，要距离短的
算法实现:
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<vector>
#include<cstdio>
#include<unistd.h>
#include<sys/time.h>
using namespace std;
const int maxR=6;//最大路由器数量
//时间间隔辅助函数
typedef long long ll;
ll getNowTime(){//返回秒数
struct timeval tv;
struct timezone tz;
gettimeofday(&tv,&tz);
return tv.tv_sec;//零头的微秒忽略
}
//路由表项
struct RIP{
char name;//本路由器名称
int N;//到目的网络N
int d;//距离d
char X;//下一跳路由器
ll time;//上次更新时间
bool is_valid;//是否有效
RIP(){is_valid=true;}
};
//发送的报文打包
vector<RIP> Send(vector<RIP> r,char c){
for(int i=0;i<r.size();i++){
r[i].d++;
r[i].X=c;
r[i].time=getNowTime();//时间也要更新
}
return r;
}
vector<RIP> rip[maxR];//路由表
char idToRname[]="ABCDEF";//int编号改为字母标号 0-A 1-B 2-C 3-D 4-E 5-F
vector<char> ve[maxR];//一个vector<RIP>包含多条记录是一个路由表 ve则可表示路由器分布图邻接表
//打印路由表
void printR(){
vector<RIP> r;
for(int i=0;i<maxR;i++){
r=rip[i];
cout<<"***********************路由表"<<idToRname[i]<<"************************\n";
cout<<"到目的网络N\t\t距离d\t\t下一跳路由器X\n";
for(int i=0;i<r.size();i++){
cout<<r[i].N<<"\t\t\t"<<r[i].d<<"\t\t"<<r[i].X<<endl;
}
}
}
//用文件file的内容更新各个路由器
void init(char* file){
fstream infile(file);
if(!infile.is_open()) cout<<"未成功打开文件!"<<endl;
int N;char name;RIP rp;
infile>>N;
for(int i=0;i<N;i++){//此处N和maxR设置得一样大 当然可小不可大
infile>>name;//因为按顺序的所以不处理了
rp.name=name;//处理下也行 不过一次处理一次就够了 冗余但安全性高了
while(infile>>rp.N>>rp.d>>rp.X&&rp.N){
rp.time=getNowTime();
rip[i].push_back(rp);
}
}
infile.close();
}
//用领接表初始化网络结构图
void initve(char* file){
fstream infile(file);
if(!infile.is_open()) cout<<"未成功打开文件!"<<endl;
char v,v1;
while(infile>>v){//第一个是当前结点 后面的都是当前结点的所有邻居 0表示结束
while(infile>>v1&&v1!='0'){
ve[v-'A'].push_back(v1);
}
}
infile.close();
}
//打印图
void printG(){
cout<<"**********************网络拓扑结构********************\n";
for(int i=0;i<maxR;i++){
cout<<char(i+'A')<<" ";
for(int j=0;j<ve[i].size();j++){
cout<<ve[i][j];
if(j<ve[i].size()-1) cout<<" ";
}
cout<<endl;
}
}
//路由表排序依据
bool cmp(RIP r1,RIP r2){
return r1.N<r2.N;
}
//正式发送更新报文更新路由表了
bool update(){
bool hasEdit=false;//本次更新有无修改
vector<RIP> send;
vector<RIP> rip1[maxR];
for(int i=0;i<maxR;i++) rip1[i]=rip[i];//不一定赋值成功
for(int i=0;i<maxR;i++){//遍历每个路由结点
//rip里是本次更新前所有路由表的状态 rip1是更新过程中每个路由表的状态
//为了达到同时发送不产生连锁效应 故先备份新状态rip1 全部更新完毕再一次性协会rip
//传旧的 i号结点传的
send=Send(rip[i],i+'A');//向邻居发送的路由更新报文 i就是路由器编号 rip和ve的存储顺序一致
for(int j=0;j<ve[i].size();j++){//遍历第i个路由器的所有邻居 目的就是更新邻居啊
//本次给邻居ve[i][j] 一个字母 -'A'就是序号
int lid=ve[i][j]-'A';
for(int x=0;x<send.size();x++){//一条一条遍历发过来的更新报文 一条一条插入
int k;
//检查筛选时要筛选新的
for(k=0;k<rip1[lid].size();k++){//遍历邻居路由表 查找更新报文的每一条
//开始rip1是rip的备份 新的都写到rip1里
/*rip[lid]是第lid个路由表 rip[lid][k]是第lid个路由表的第k条记录*/
if(send[x].N==rip1[lid][k].N){//有 判断逻辑:目的地址相同
if(send[x].X==rip1[lid][k].X){//下一跳相同 要新的
if(rip1[lid][k].d!=send[x].d){//N X d都相同 更新却无任何更改(仅仅改时间...)
rip1[lid][k]=send[x];
hasEdit=true;
}
}else{//下一跳不同要短的
if(send[x].d<rip1[lid][k].d){
rip1[lid][k]=send[x];
hasEdit=true;
}
}
break;
}
}
if(k==rip1[lid].size()){//没找到 是新的 直接加入
rip1[lid].push_back(send[x]);
hasEdit=true;
}
}
}
}
//一次更新完毕 才写回rip
for(int i=0;i<maxR;i++) {
rip[i]=rip1[i];//不一定赋值成功
sort(rip[i].begin(),rip[i].end(),cmp);//按目的地址排序
}
return hasEdit;//返回本次有无更改
}
//检查有无长期未更新的路由表项
void check(){
ll t1=getNowTime();
for(int i=0;i<maxR;i++){
for(int j=0;j<rip[i].size();j++){
if(rip[i][j].is_valid&&(t1-rip[i][j].time)>180) rip[i][j].is_valid=false;//180s无更新 标记无效
else if(!rip[i][j].is_valid&&(t1-rip[i][j].time)>120) rip[i].erase(rip[i].begin()+j);//无效后120s无更新 删除
}
}
}
int main(){
// freopen("运行结果.txt","w",stdout);
init("routes.txt");//用文件routes.txt初始化
printR();
initve("netGraphic.txt");//初始化网络拓扑图
printG();
int T=0,n=0;
while(true){
sleep(1);//每隔3秒更新路由表 为了演示运行结果方便不设置为30s秒了
cout<<"\n------------------------第"<<++T<<"次更新------------------------\n";
if(update()){//一次更新
printR();//打印路由表
n++;
}else{
cout<<"本次没有任何有价值的修改!说明前面"<<n<<"次修改后,每一个路由器都得到了全局路由信息!\n";
}
check();
}
return 0;
}
文件:
netGraphic.txt 网络拓扑图 0代表一行结束
A B D E 0 B A C 0 C B F 0 D A E F 0 E A D F 0 F C D E 0
routes.txt 各个路由表初始状态
6 A 1 1 - 2 1 - 3 1 - 0 0 0 B 3 1 - 4 1 - 0 0 0 C 4 1 - 6 1 - 0 0 0 D 2 1 - 5 1 - 0 0 0 E 1 1 - 5 1 - 0 0 0 F 5 1 - 6 1 - 0 0 0 #第一个数字N表示路由器个数 #N组，每组表示一个路由器表项 每个路由器表项中目的网络为0表示此路由器结束
3个文件要放在同一个文件夹下执行
运行结果:
***********************路由表A************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 1 -
2 1 -
3 1 -
***********************路由表B************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
3 1 -
4 1 -
***********************路由表C************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
4 1 -
6 1 -
***********************路由表D************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
2 1 -
5 1 -
***********************路由表E************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 1 -
5 1 -
***********************路由表F************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
5 1 -
6 1 -
**********************网络拓扑结构********************
A B D E
B A C
C B F
D A E F
E A D F
F C D E
------------------------第1次更新------------------------
***********************路由表A************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 1 -
2 1 -
3 1 -
4 2 B
5 2 D
***********************路由表B************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 2 A
2 2 A
3 1 -
4 1 -
6 2 C
***********************路由表C************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
3 2 B
4 1 -
5 2 F
6 1 -
***********************路由表D************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 2 A
2 1 -
3 2 A
5 1 -
6 2 F
***********************路由表E************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 1 -
2 2 A
3 2 A
5 1 -
6 2 F
***********************路由表F************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 2 E
2 2 D
4 2 C
5 1 -
6 1 -
------------------------第2次更新------------------------
***********************路由表A************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 1 -
2 1 -
3 1 -
4 2 B
5 2 D
6 3 B
***********************路由表B************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 2 A
2 2 A
3 1 -
4 1 -
5 3 A
6 2 C
***********************路由表C************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 3 B
2 3 B
3 2 B
4 1 -
5 2 F
6 1 -
***********************路由表D************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 2 A
2 1 -
3 2 A
4 3 A
5 1 -
6 2 F
***********************路由表E************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 1 -
2 2 A
3 2 A
4 3 A
5 1 -
6 2 F
***********************路由表F************************
到目的网络N 距离d 下一跳路由器X
1 2 E
2 2 D
3 3 C
4 2 C
5 1 -
6 1 -
------------------------第3次更新------------------------
本次没有任何有价值的修改!说明前面2次修改后,每一个路由器都得到了全局路由信息!
------------------------第4次更新------------------------
本次没有任何有价值的修改!说明前面2次修改后,每一个路由器都得到了全局路由信息!
------------------------第5次更新------------------------
本次没有任何有价值的修改!说明前面2次修改后,每一个路由器都得到了全局路由信息!
------------------------第6次更新------------------------
本次没有任何有价值的修改!说明前面2次修改后,每一个路由器都得到了全局路由信息!
------------------------第7次更新------------------------
本次没有任何有价值的修改!说明前面2次修改后,每一个路由器都得到了全局路由信息!
------------------------第8次更新------------------------
本次没有任何有价值的修改!说明前面2次修改后,每一个路由器都得到了全局路由信息!
------------------------第9次更新------------------------
本次没有任何有价值的修改!说明前面2次修改后,每一个路由器都得到了全局路由信息!
------------------------第10次更新------------------------
本次没有任何有价值的修改!说明前面2次修改后,每一个路由器都得到了全局路由信息!
