【正文】 靜態(tài)路由配置的模擬實現(xiàn) 摘 要： 本文主要分析了靜態(tài)路由配置的模擬實現(xiàn)的一些基本功能和組成情況，包括系統(tǒng)的需求分析、系統(tǒng)結構，功能模塊劃分以及數(shù)據(jù)庫模式分析等。同時介紹了 vc++ 。 關鍵詞： 靜態(tài)路由配置 ； 模擬 ； vc++；網(wǎng)絡； 路由器 ； 第 1 章 引言 課題背景 互聯(lián)網(wǎng)內容的增長給人們提供了更多可選擇的信息資源，但在信息資源不斷膨脹的同時，物理層面上的網(wǎng)絡資源也面臨著這種由需求增長產生的刺激。在這種刺激下，組成網(wǎng)絡的各種硬件設備也隨之不斷發(fā)展， 特別是作為互聯(lián)網(wǎng)核心設備的路由器。 路由器是一種在網(wǎng)絡層提供連接服務的網(wǎng)絡設備，它連通不同的網(wǎng)絡，并選擇信息傳送的線路。大大提高通信速度，減輕網(wǎng)絡系統(tǒng)通信負荷，節(jié)約網(wǎng)絡系統(tǒng)資源，提高網(wǎng)絡系統(tǒng)暢通率，從而讓網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)揮出更大的效益。其主要任務是接收來自一個網(wǎng)絡接口的數(shù)據(jù)包，根據(jù)其中所含的目的地址，決定轉發(fā)到哪一個目的地（可能是路由器也可能就是最終目的點），并決定從哪個網(wǎng)絡接口轉發(fā)出去。為了實現(xiàn)這樣的功能，上個世紀 60 年代，人們曾經使用普通電腦充當路由器的角色?；ヂ?lián)網(wǎng)和路由器本身經歷了半個世紀的發(fā)展，今天的路由 器與以往相比已經是天壤之別了。 路由器本身的發(fā)展實際上從一個側面反映了互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，正是網(wǎng)絡的發(fā)展對路由器提出不斷升高的要求，為路由器的發(fā)展提供了空間和方向。而路由器的發(fā)展也使得網(wǎng)絡能夠如愿以償?shù)貙崿F(xiàn)更多功能，最終為人們服務。因此在互聯(lián)網(wǎng)普及的現(xiàn)在，路由器的應用已經越來越與人們息息相關，它對于人們來說也越來越重要了。 了解一些路由器知識的人都知道，配置路由器是需要很多知識的，包括網(wǎng)絡的，協(xié)議的，路由器本身的等等。人們學習配置往往是通過記憶那些枯燥乏味的路由器命令開始的，這給學習路由器的配置以及它的配置過程帶 來很大的不便。此外，配置路由器除了需要經驗和準確的記憶，還需要輸入大量的指令以使路由器完成配置，這使得快速準確的配置路由器顯得很困難，對于那些非專業(yè)的人士更是難上加難；而在某些特殊情況或某些特殊環(huán)境下，很可能需要準確快速地做出路由配置。 為了讓初學者快速學習路由器的靜態(tài)路由配置，理解 網(wǎng)絡拓撲圖的生成， 能對 各主機 IP 地址配置 ， 對 路由器的靜態(tài)路由的設置， 理解數(shù)據(jù)包的傳輸 。 為了便于或簡化他們的操作，以使 他們能快速形象的理解靜態(tài)路由器的配置 ，我們需要一個 模擬 軟件來代替手工輸入路由配置命令，來實現(xiàn)路由器的互連，本軟件 正是在此基礎上應運而生的。 課題的發(fā)展狀況及相關知識 課題的發(fā)展狀況 目前軍隊有關作戰(zhàn)指揮通信和網(wǎng)絡的相關軟件有不少，但是大多數(shù)面向的對象比較單一，而且由于許多涉及到保密的資料，因此無法查閱和參考相關的文獻和論文。 目前該課題在民用上適用的完全相同的模型有不少，比如各個路由器廠商開發(fā)的各自的配置軟件或者配置工具，但作為特定環(huán)境連接特殊路由器完成方便組網(wǎng)的過程，還沒有相關的設計。 相關知識 在設計的過程中對網(wǎng)絡知識有了全面的了解，對路由器特別是 CISCO26 系列的路由器做了充分的研究 ，其中包括對其各個接口的了解，以及與以太網(wǎng)、調制解調器、幀中繼網(wǎng)絡等設備的互連時配置命令的了解。當然還包括 TCP/IP 的相關知識，諸如子網(wǎng)劃分， OSPF 協(xié)議等。程序方面該軟件用到多種流行軟件知識。開發(fā)時，利用面向對象開發(fā)工具 VC++ 完成了大部分功能，為了檢驗傳送生成的文件到路由器的可靠性和正確性，利用了 InstallShield Professional 軟件把所有的文件打包成一個完整的軟件。 選題的目的和意義 該課題的目的是完成一個具有圖形化界面軟件的編寫，它可以簡化設備配置和管理，對路由器之間 完成 IP 規(guī)劃， 靜態(tài)路由的配置，直觀的 拓撲圖， 模擬數(shù)據(jù)包的傳輸路徑 ，從而完成路由器之間以及路由器和其他設備之間的互連。 軟件對路由器的 IP 地址進行規(guī)劃， 靜態(tài)路由的配置，直觀的 拓撲圖， 模擬數(shù)據(jù)包的傳輸路徑 ，方便快捷的實現(xiàn)了路由器配置過程，給特殊情況特殊條件下配置路由器提供可能，為 初學者對靜態(tài)路由的配置的學習 提供了幫助。 第 2 章 工具介紹 本軟件充分結合了 C++語言和路由器配置原理等知識，運用 VC++ 程序開發(fā)軟件、 TFTP 文件服務器軟件、 InstallShield Professional 等多種工具軟 件，完成了系統(tǒng)的設計。該設計已應用于實際之中，良好地實現(xiàn)了用戶的需求，并發(fā)揮著重要作用，具有較高的實際應用價值和理論意義。 VC++是微軟 Visual Studio 系列中的一個主要的開發(fā)產品，它以面向對象編程為基礎，使用 C++語言，是集編輯、編譯、運行、調試為一體的功能強大的集成編程環(huán)境。 Visual C++不但功能強大，提供了一系列的幫助編程人員調試的方便而強大工具，而且它的可視化編程環(huán)境，也十分有利于提高編程人員的工作效率。 Visual C++提供的 MFC 類庫，也很大的方便了用戶，特別是使編程人員能夠很方便的編輯友好美觀的應用程序界面。 軟件安裝制作工具是利用 Installshield，它是專業(yè)的打包工具。它是多平臺安裝程序制作軟件，可以制作任何平臺任何系統(tǒng)下的安裝程序，如 windows、Linux 或是各種類型的 UNIX 系統(tǒng)。 Installshield 是軟件安裝制作工具的業(yè)界老大，微軟的相當大的一部分程序安裝包都是通過 Installshield 制作的；在國內，現(xiàn)在只要是一些稍有名氣的大軟件公司，如金山、東軟、用友、金蝶等等，它們的軟件安裝包也幾乎是清一色的 Installshield。 第 3 章 需求分 析和總體設計 軟件的需求分析 靜態(tài)路由基礎 本軟件針對的是一些對路由器配置命令不熟悉但有一定基礎的操作人員，對于他們來說一個具有圖形化界面的軟件是方便操作的關鍵，因此可以參考大多數(shù)流行軟件的界面形式來編制本軟件。本軟件在特定環(huán)境下為特定用戶服務，模擬硬件的配置方式，所以需要詳細了解路由器的功能和各個端口的配置。 系統(tǒng)管理員根據(jù)網(wǎng)絡拓撲結構事先設置好的路由表稱為靜態(tài) (Static)路由表 ,除非管理員干預 ,否則靜態(tài)路由不會發(fā)生變化 . 由于靜態(tài)路由不能對網(wǎng)絡的改變作出反映 ,因此 ,一般用 于網(wǎng)絡規(guī)模不大、網(wǎng)絡結構比較簡單環(huán)境中 ,靜態(tài)路由的優(yōu)點是簡單、高效、可靠 . 在所有的路由中 ,靜態(tài)路由優(yōu)先級最高 ,當靜態(tài)路由與動態(tài)路由發(fā)生沖突時以靜態(tài)路由為準。 下圖 顯示了 2個路由器 :路由器 A和路由器 B , 它還顯示了 3個網(wǎng)絡 :192. 168. 10. 0 ,192. 168. 30. 0 和 1個公共網(wǎng)絡 192. 168. 20. 0. 通過 下圖 ,我們可以確定路由器 A將 192. 168. 10. 0 與 192. 168. 20. 0 直接相連 ,路由器 B將 192. 168. 20. 0 與 192. 168. 30. 0 直接相連 . 通過這些信息 ,我們能夠判斷出主機 192. . 1 可以通過路由器 A與主機 192. 168. 20. 1 通信 ,主機 192. 168. 30. 1 可以通過路由器 B 與主機 . 20. 1 通信 . 但是 ,主機 192. 168. 10. 1 想要與主機 192. 168. 30. 1 通信發(fā)生什么情況呢 ? 事實上 ,這條路由不會出現(xiàn) ,通信將失敗 . 這是因為路由器 A 沒有網(wǎng)絡 192. 168. 30. 0 的信息 。反 之亦然 ,路由器 B 沒有網(wǎng)絡 192. 168. 10. 0 的信息 . 為了完成這個通信 ,需要使路由器 A意識到網(wǎng)絡 . 30. 0 的存在并且路由器 B 意識到 192. 168. 10. 0 的存在 . 不要認為只需路由器 A 能看到網(wǎng)絡 . 30. 0 就行 ,還需要一條路由返回到源地址以便應答和回答都能被收到 . 這可以通過兩方式完成 :手工輸入路由信息到每個路由器中 ,這稱為靜態(tài)路由 (static routing) 。在兩個路由器上都配置一個動態(tài)路由協(xié)議來匯聚路由信息 ,這稱為動態(tài)路由 (dynamic routing) . 因此 ,為了完成路由器中 A 與 192. . 1 之間的通信 ,需要讓路由器 A 在它的內部路由表存儲一條路由指向網(wǎng)絡 192. 168. 30. 0. 路由表中一條路由的基本信息包括目的網(wǎng)絡以及至下一跳地址或接口和管轄距離 . 這會告訴路由器如何對它沒有直接相連的遠方目的網(wǎng)絡的報文進行路由 . 用戶需求 1） 將路由器、以太網(wǎng)、電腦等設備圖形化，以便連接時可以形象顯示出各個設備的拓撲連接圖。 2）對主機 A和 B的 IP、掩碼；路由器 A和 B的 IP、掩碼；路 由器靜態(tài)路由配置界面化顯示。 3）主機 A 模擬發(fā)出數(shù)據(jù)到主機 B 窗口圖形化。 4）能夠具有檢查配置正確性的功能。檢查主機 A到 B、 B到 A是否在同一網(wǎng)段，路由器 A、 B 是否在同一網(wǎng)段。 當用戶輸入地址或者相關數(shù)據(jù)錯誤時，應該提示出錯信息。 軟件的總體設計 軟件的界面設計 軟件的界面設計采用標準繪圖軟件的模式，為了便于觀看和選擇，本系統(tǒng) 僅僅設計了本課題需要模擬的功能界面 ，以便用戶直接點選。效果如下： 系統(tǒng)模塊分析 整個系統(tǒng)分為五個部分。 1） ip 地址設置 ，負責主機地址，路由器端口的設置。 2）靜態(tài)路由的設置，實現(xiàn)一個局域網(wǎng)到另一個局域網(wǎng)的路由。 3）測試模塊，測試 ip 地址設置，靜態(tài)路由設置是否合理。 4）模擬數(shù)據(jù)傳輸模塊。 系統(tǒng)結構圖 成員變量 BYTE nField0,nField1,nField2,nField3。//ip 地址圓點分割的數(shù)字組成 BYTE nField10,nField11,nField12,nField13。//掩碼圓點分割的數(shù)字組成 int m_nIPA[3][4]。//主機 A ip 地址 , 主機 A 地址掩碼 int m_nIPAID[4]。//主機 A 地址 網(wǎng)路號 靜態(tài)路由設置 開始 結束 ip 地址設置 設置檢查 數(shù)據(jù)傳輸 主機 A地址設置 主機 B地址設置 路由器 A地址設置 路由器 B地址 路由器 A路由設置 路由器 B路由設置 主機 設計設置檢查 路由器設置檢查 兩主機 間數(shù)據(jù)傳輸 int m_nIPB[3][4]。//主機 B ip 地址 , 主機 B 地址掩碼 int m_nIPBID[4]。//主機 B 地址 網(wǎng)路號 int m_nIPRA[4][4]。//路由器 A. 廣域網(wǎng) ip地址 , 掩碼 int m_nIPRAID[4]。//路由器 A廣域網(wǎng) ip 地址網(wǎng)路號 int m_nIPRB[4][4]。//路由器 B. 廣域網(wǎng) ip地址 , 掩碼 int m_nIPRBID[4]。//路由器 B廣域網(wǎng) ip 地址網(wǎng)路號 int m_nIPRGA[4][4]。//路由器 A 源地址 掩碼 目的地址 m_nIPRGAID[4]。//路由器 A 源地址網(wǎng)路號 int m_nIPRGB[4][4]。//路由器 B 源地址 掩碼 目的地址 int m_nIPRGBID[4]。//路由器 B 源地址網(wǎng)路號 第 4 章 詳細設計 詳細功能描述 處理過程描述 （必須要有流程圖） 算法以及核心代碼 ip 地址設置 1） 初始設置 switch(m_nSelect) { case 1: ()。 ()。 break。 case 2: ()。 ()。 break。 case 3: ()。 ()。 break。 case 4: ()。 ()。 break。 } 2） Ip 地址設置 if(()) //判斷是否為空 { MessageBox(IP 地址為空 !)。 return 。 } if((nField0,nField1,nField2,nField3) !=4) { MessageBox(你輸入的 IP地址不完整 !)。 (0)。 return。 } if(()) //判斷是否為空 { MessageBox(IP 地址為空 !)。 return 。 } if((nField10,nField11,nField12,nField13) !=4) { MessageBox(你輸入的 IP地址不完整 !)。 (0)。 return。