【正文】 靜態(tài)路由配置的模擬實(shí)現(xiàn) 摘 要： 本文主要分析了靜態(tài)路由配置的模擬實(shí)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(jié)構(gòu)，功能模塊劃分以及數(shù)據(jù)庫(kù)模式分析等。同時(shí)介紹了 vc++ 。 關(guān)鍵詞： 靜態(tài)路由配置 ； 模擬 ； vc++；網(wǎng)絡(luò)； 路由器 ； 第 1 章 引言 課題背景 互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的增長(zhǎng)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(shí)，物理層面上的網(wǎng)絡(luò)資源也面臨著這種由需求增長(zhǎng)產(chǎn)生的刺激。在這種刺激下，組成網(wǎng)絡(luò)的各種硬件設(shè)備也隨之不斷發(fā)展， 特別是作為互聯(lián)網(wǎng)核心設(shè)備的路由器。 路由器是一種在網(wǎng)絡(luò)層提供連接服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它連通不同的網(wǎng)絡(luò)，并選擇信息傳送的線路。大大提高通信速度，減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信負(fù)荷，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源，提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)暢通率，從而讓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)揮出更大的效益。其主要任務(wù)是接收來(lái)自一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)包，根據(jù)其中所含的目的地址，決定轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個(gè)目的地（可能是路由器也可能就是最終目的點(diǎn)），并決定從哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口轉(zhuǎn)發(fā)出去。為了實(shí)現(xiàn)這樣的功能，上個(gè)世紀(jì) 60 年代，人們?cè)?jīng)使用普通電腦充當(dāng)路由器的角色?；ヂ?lián)網(wǎng)和路由器本身經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，今天的路由 器與以往相比已經(jīng)是天壤之別了。 路由器本身的發(fā)展實(shí)際上從一個(gè)側(cè)面反映了互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，正是網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)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(luò)能夠如愿以償?shù)貙?shí)現(xiàn)更多功能，最終為人們服務(wù)。因此在互聯(lián)網(wǎng)普及的現(xiàn)在，路由器的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越與人們息息相關(guān)，它對(duì)于人們來(lái)說(shuō)也越來(lái)越重要了。 了解一些路由器知識(shí)的人都知道，配置路由器是需要很多知識(shí)的，包括網(wǎng)絡(luò)的，協(xié)議的，路由器本身的等等。人們學(xué)習(xí)配置往往是通過(guò)記憶那些枯燥乏味的路由器命令開(kāi)始的，這給學(xué)習(xí)路由器的配置以及它的配置過(guò)程帶 來(lái)很大的不便。此外，配置路由器除了需要經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)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(zhǔn)確的配置路由器顯得很困難，對(duì)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(zhǔn)確快速地做出路由配置。 為了讓初學(xué)者快速學(xué)習(xí)路由器的靜態(tài)路由配置，理解 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的生成， 能對(duì) 各主機(jī) IP 地址配置 ， 對(duì) 路由器的靜態(tài)路由的設(shè)置， 理解數(shù)據(jù)包的傳輸 。 為了便于或簡(jiǎn)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(gè) 模擬 軟件來(lái)代替手工輸入路由配置命令，來(lái)實(shí)現(xiàn)路由器的互連，本軟件 正是在此基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的。 課題的發(fā)展?fàn)顩r及相關(guān)知識(shí) 課題的發(fā)展?fàn)顩r 目前軍隊(duì)有關(guān)作戰(zhàn)指揮通信和網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)軟件有不少，但是大多數(shù)面向的對(duì)象比較單一，而且由于許多涉及到保密的資料，因此無(wú)法查閱和參考相關(guān)的文獻(xiàn)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(gè)路由器廠商開(kāi)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(guò)程，還沒(méi)有相關(guān)的設(shè)計(jì)。 相關(guān)知識(shí) 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)有了全面的了解，對(duì)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(duì)其各個(gè)接口的了解，以及與以太網(wǎng)、調(diào)制解調(diào)器、幀中繼網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備的互連時(shí)配置命令的了解。當(dāng)然還包括 TCP/IP 的相關(guān)知識(shí)，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(shí)。開(kāi)發(fā)時(shí)，利用面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)工具 VC++ 完成了大部分功能，為了檢驗(yàn)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(gè)完整的軟件。 選題的目的和意義 該課題的目的是完成一個(gè)具有圖形化界面軟件的編寫(xiě)，它可以簡(jiǎn)化設(shè)備配置和管理，對(duì)路由器之間 完成 IP 規(guī)劃， 靜態(tài)路由的配置，直觀的 拓?fù)鋱D， 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(shè)備之間的互連。 軟件對(duì)路由器的 IP 地址進(jìn)行規(guī)劃， 靜態(tài)路由的配置，直觀的 拓?fù)鋱D， 模擬數(shù)據(jù)包的傳輸路徑 ，方便快捷的實(shí)現(xiàn)了路由器配置過(guò)程，給特殊情況特殊條件下配置路由器提供可能，為 初學(xué)者對(duì)靜態(tài)路由的配置的學(xué)習(xí) 提供了幫助。 第 2 章 工具介紹 本軟件充分結(jié)合了 C++語(yǔ)言和路由器配置原理等知識(shí)，運(yùn)用 VC++ 程序開(kāi)發(fā)軟件、 TFTP 文件服務(wù)器軟件、 InstallShield Professional 等多種工具軟 件，完成了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)已應(yīng)用于實(shí)際之中，良好地實(shí)現(xiàn)了用戶的需求，并發(fā)揮著重要作用，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和理論意義。 VC++是微軟 Visual Studio 系列中的一個(gè)主要的開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，它以面向?qū)ο缶幊虨榛A(chǔ)，使用 C++語(yǔ)言，是集編輯、編譯、運(yùn)行、調(diào)試為一體的功能強(qiáng)大的集成編程環(huán)境。 Visual C++不但功能強(qiáng)大，提供了一系列的幫助編程人員調(diào)試的方便而強(qiáng)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(kù)，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(yīng)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(tái)安裝程序制作軟件，可以制作任何平臺(tái)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(dāng)大的一部分程序安裝包都是通過(guò) Installshield 制作的；在國(guó)內(nèi)，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(shè)計(jì) 軟件的需求分析 靜態(tài)路由基礎(chǔ) 本軟件針對(duì)的是一些對(duì)路由器配置命令不熟悉但有一定基礎(chǔ)的操作人員，對(duì)于他們來(lái)說(shuō)一個(gè)具有圖形化界面的軟件是方便操作的關(guān)鍵，因此可以參考大多數(shù)流行軟件的界面形式來(lái)編制本軟件。本軟件在特定環(huán)境下為特定用戶服務(wù)，模擬硬件的配置方式，所以需要詳細(xì)了解路由器的功能和各個(gè)端口的配置。 系統(tǒng)管理員根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)事先設(shè)置好的路由表稱為靜態(tài) (Static)路由表 ,除非管理員干預(yù) ,否則靜態(tài)路由不會(huì)發(fā)生變化 . 由于靜態(tài)路由不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改變作出反映 ,因此 ,一般用 于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單環(huán)境中 ,靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、高效、可靠 . 在所有的路由中 ,靜態(tài)路由優(yōu)先級(jí)最高 ,當(dāng)靜態(tài)路由與動(dòng)態(tài)路由發(fā)生沖突時(shí)以靜態(tài)路由為準(zhǔn)。 下圖 顯示了 2個(gè)路由器 :路由器 A和路由器 B , 它還顯示了 3個(gè)網(wǎng)絡(luò) :192. 168. 10. 0 ,192. 168. 30. 0 和 1個(gè)公共網(wǎng)絡(luò) 192. 168. 20. 0. 通過(guò) 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(guò)這些信息 ,我們能夠判斷出主機(jī) 192. . 1 可以通過(guò)路由器 A與主機(jī) 192. 168. 20. 1 通信 ,主機(jī) 192. 168. 30. 1 可以通過(guò)路由器 B 與主機(jī) . 20. 1 通信 . 但是 ,主機(jī) 192. 168. 10. 1 想要與主機(jī) 192. 168. 30. 1 通信發(fā)生什么情況呢 ? 事實(shí)上 ,這條路由不會(huì)出現(xiàn) ,通信將失敗 . 這是因?yàn)槁酚善? A 沒(méi)有網(wǎng)絡(luò) 192. 168. 30. 0 的信息 。反 之亦然 ,路由器 B 沒(méi)有網(wǎng)絡(luò) 192. 168. 10. 0 的信息 . 為了完成這個(gè)通信 ,需要使路由器 A意識(shí)到網(wǎng)絡(luò) . 30. 0 的存在并且路由器 B 意識(shí)到 192. 168. 10. 0 的存在 . 不要認(rèn)為只需路由器 A 能看到網(wǎng)絡(luò) . 30. 0 就行 ,還需要一條路由返回到源地址以便應(yīng)答和回答都能被收到 . 這可以通過(guò)兩方式完成 :手工輸入路由信息到每個(gè)路由器中 ,這稱為靜態(tài)路由 (static routing) 。在兩個(gè)路由器上都配置一個(gè)動(dòng)態(tài)路由協(xié)議來(lái)匯聚路由信息 ,這稱為動(dòng)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(nèi)部路由表存儲(chǔ)一條路由指向網(wǎng)絡(luò) 192. 168. 30. 0. 路由表中一條路由的基本信息包括目的網(wǎng)絡(luò)以及至下一跳地址或接口和管轄距離 . 這會(huì)告訴路由器如何對(duì)它沒(méi)有直接相連的遠(yuǎn)方目的網(wǎng)絡(luò)的報(bào)文進(jìn)行路由 . 用戶需求 1） 將路由器、以太網(wǎng)、電腦等設(shè)備圖形化，以便連接時(shí)可以形象顯示出各個(gè)設(shè)備的拓?fù)溥B接圖。 2）對(duì)主機(jī) 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(jī) A 模擬發(fā)出數(shù)據(jù)到主機(jī) 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(jī) 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(dāng)用戶輸入地址或者相關(guān)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)該提示出錯(cuò)信息。 軟件的總體設(shè)計(jì) 軟件的界面設(shè)計(jì) 軟件的界面設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)繪圖軟件的模式，為了便于觀看和選擇，本系統(tǒng) 僅僅設(shè)計(jì)了本課題需要模擬的功能界面 ，以便用戶直接點(diǎn)選。效果如下： 系統(tǒng)模塊分析 整個(gè)系統(tǒng)分為五個(gè)部分。 1） ip 地址設(shè)置 ，負(fù)責(zé)主機(jī)地址，路由器端口的設(shè)置。 2）靜態(tài)路由的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)一個(gè)局域網(wǎng)到另一個(gè)局域網(wǎng)的路由。 3）測(cè)試模塊，測(cè)試 ip 地址設(shè)置，靜態(tài)路由設(shè)置是否合理。 4）模擬數(shù)據(jù)傳輸模塊。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 成員變量 BYTE nField0,nField1,nField2,nField3。//ip 地址圓點(diǎn)分割的數(shù)字組成 BYTE nField10,nField11,nField12,nField13。//掩碼圓點(diǎn)分割的數(shù)字組成 int m_nIPA[3][4]。//主機(jī) A ip 地址 , 主機(jī) A 地址掩碼 int m_nIPAID[4]。//主機(jī) A 地址 網(wǎng)路號(hào) 靜態(tài)路由設(shè)置 開(kāi)始 結(jié)束 ip 地址設(shè)置 設(shè)置檢查 數(shù)據(jù)傳輸 主機(jī) A地址設(shè)置 主機(jī) B地址設(shè)置 路由器 A地址設(shè)置 路由器 B地址 路由器 A路由設(shè)置 路由器 B路由設(shè)置 主機(jī) 設(shè)計(jì)設(shè)置檢查 路由器設(shè)置檢查 兩主機(jī) 間數(shù)據(jù)傳輸 int m_nIPB[3][4]。//主機(jī) B ip 地址 , 主機(jī) B 地址掩碼 int m_nIPBID[4]。//主機(jī) B 地址 網(wǎng)路號(hào) 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(hào) 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(hào) 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(hào) 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(hào) 第 4 章 詳細(xì)設(shè)計(jì) 詳細(xì)功能描述 處理過(guò)程描述 （必須要有流程圖） 算法以及核心代碼 ip 地址設(shè)置 1） 初始設(shè)置 switch(m_nSelect) { case 1: ()。 ()。 break。 case 2: ()。 ()。 break。 case 3: ()。 ()。 break。 case 4: ()。 ()。 break。 } 2） Ip 地址設(shè)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。