黑龙江大学计算机网络实验

黑龙江大学计算机学院软件学院——计算机网络实验报告
黑龙江大学
实验报告
黑龙江大学教务处
实验名称
RIP协议的模拟实现
实验目的
开设本实验可以使学生能够将课堂知识与实践相结合，让学生进一步理解计算机网络的基本原理和具体的通信机制，熟悉基本的计算机网络的组网技术，掌握初步的网络应用编程技术，为学生进一步深入学习网络应用、网络设计、网络应用开发打下一个坚实的基础，同时也能使学生在实践中体会、深化了解课堂中学习的知识。

实验类型
设计型
实验环境
编程环境：Visual C++ 6.0
运行环境：Windows XP
实验要求
以Socket通信程序为基础，在给定互联网络拓扑的前提下，模拟实现多个路由器利用RIP协议更新其路由表的工作过程。

实验内容与步骤
1、实验中主要使用的技术和算法
常用的Socket类型有两种：流式Socket（SOCK_STREAM）和数据报式Socket （SOCK_DGRAM）。

流式是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用；数据报式Socket是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用。

这次实验中用到的是数据报式Socket（SOCK_DGRAM）。

数据报套接字定义了一种无连接的服务，数据通过相互独立的报文进行传输，是无序的，并且不保证可靠、无差错。

类似于邮政系统服务。

每个分组都携带完整的目的地址，各分组独立传送。

Socket 是面向客户/服务器模型而设计的，针对客户和服务器程序提供不同的Socket 系统调用。

客户随机申请一个Socket，系统为之分配一个Socket号；服务器拥有全局公认的Socket ，任何客户都可以向它发出连接请求和信息请求(相当于一个被呼叫的电话拥有一个呼叫方知道的电话号码)。

Socket利用客户/服务器模式巧妙地解决了进程之间建立通信连接的问题。

本地试验中，最核心的部分是RIP协议使用的距离向量算法，该算法对每一个相邻的路由器发送来的RIP报文，进行以下步骤：
（1）对地址为X 的相邻路由器发送过来的RIP报文，先修改此报文中的所有项目：把“下一跳”字段中的地址都改为X，并把所有的“距离”字段的值加1，每一个项目都有三个关键数据，即：到目的网络N，距离是d，下一跳路由器是X;.
（2）对修改后的RIP报文中的每一个项目，进行下述步骤。

若原来的路由表中没有目的网络N，则把该项目添加到路由表中，否则查看下一跳路由器地址，若下一跳路由器地址是X，则把收到的项目替换原路由表中的项目，否则若收到的项目中的距离d小于路由表中的距离，则进行更新，否则，什么也不做。

（3）若三分钟没有收到相邻的路由器的更新路由表，则把相邻路由器记为不可达路由器，即把距离置为16（距离为16表示不可达）。

（4）返回。

2、设计思想
服务器端：
（1）创建套接字socket()；
（2）绑定套接字到一个IP地址和一个端口上（bind()），端口号为520；
（3）接受客户端发送的路由信息recvfrom()；
（3）根据RIP协议的距离向量算法更改发送来的路由信息，并更新自身的路由信息；
（4）向客户端发送更新后的路由信息send()；
（5）互相发送路由信息send()，recvfrom()，直到某一方的路由信息不再发生更改，结束通信，关闭套接字。

客户端：
（1）创建套接字socket()；
（2）向服务器发自身的路由信息send()；
（3）接受服务器端的路由信息recvfrom()，然后根据RIP协议的距离向量算法更改发送来的路由信息，并更新自身的路由信息；
（4）互相发送路由信息send()，recvfrom()，直到某一方的路由信息不再发生更改，结束通信，关闭套接字。

程序中模块控制流程图如下所示：
3、编码
服务器端：
for(i=0;i<j2;i++)
{
flag=0;
for(ii=0;ii<=j1;ii++)
{
if(strcmp(r_t2[i].net,r_t1[ii].net)==0)
{
if(strcmp(r_t1[ii].next_routing,"r4")==0)
{
r_t1[ii].len=r_t2[i].len;
break;
}
else
{
if(r_t1[ii].len>r_t2[i].len)
{
strcpy(r_t1[ii].net,r_t2[i].net);
r_t1[ii].len=r_t2[i].len;
strcpy(r_t1[ii].next_routing,r_t2[i].next_routing);
break;
}
else
break;
}
}
else
{
flag++;
}
}
if(flag==j1+1)
{
j1++;
strcpy(r_t1[j1].net,r_t2[i].net);
r_t1[j1].len=r_t2[i].len;
strcpy(r_t1[j1].next_routing,r_t2[i].next_routing);
}
}
客户端：
for(i=0;i<j2;i++)//i2的
{
flag=0;
for(ii=0;ii<=j1;ii++)//i1的
{
if(strcmp(r_t2[i].net,r_t1[ii].net)==0)
{
if(strcmp(r_t1[ii].next_routing,"r4")==0)
{
r_t1[ii].len=r_t2[i].len;
break;
}
else
{
if(r_t1[ii].len>r_t2[i].len)
{
strcpy(r_t1[ii].net,r_t2[i].net);
r_t1[ii].len=r_t2[i].len;
strcpy(r_t1[ii].next_routing,r_t2[i].next_routing);
break;
}
else
break;
}
}
else
{
flag++;
}
}
if(flag==j1+1)
{
j1++;
strcpy(r_t1[j1].net,r_t2[i].net);
r_t1[j1].len=r_t2[i].len;
strcpy(r_t1[j1].next_routing,r_t2[i].next_routing);
}
}
4、调试
（1）首先运行服务器端，等待客户端发送信息。

（2）然后运行客户端，输入的IP地址及端口号（端口号为520），输入自身的路由信息。

（3）在客户端发送信息后，看服务器算端情况，服务器端端显示了本路由器的原始信息，发送来的信息，发送来的信息更改后的信息及更新后的路由表。

根据
RIP协议更新路由表的工作过程观察这些信息是否正确，若正确，则把更新后的路由表信息发送给客户端。

（4）服务器端接收到客户端发来的信息后，同样观察服务器端显示的信息是否符合RIP协议工作过程，若符合，则把自身更新后的路由表发送回客户端。

（5）按照上述说明反复发送信息，并观察路由表更新信息是否正确，直到某一方在接收到路由信息并更新自己的路由信息后，发现没有变化时，则程序自行结束。

后者是正常关闭后结束程序。

5、测试
6、实验过程(演示说明)
服务器端：
客户端：
实验总结
在开始编写该实验前，首先我对上一次的实验进行了一下复习，然后，我又对在课堂上已经学习过的对本实验最核心的部分RIP协议的距离向量算法进行进一步的细致的学习。

由于有了上一次的Socket通信编程实验的基础和对该实验核心算法的了解，因此在编写该实验时，我感到较为轻松。

通过这次的实验，使我能够将课堂知识与实践相结合，让我进一步理解计算机网络的基本原理和RIP协议的距离向量算法，同时掌握初步的网络应用编程技术，最重要的
是，我深刻的体会到温故而知新这句话的含义。

因此，在以后的学习及实验中，我都会吸取这次实验的经验，先要对重点知识进行巩固和扎实，使自己做到编写实验时条理清晰，明确地知道下一步该做什么。

只有这样，才能事半功倍。

不仅节约时间，而且，提高了效率。