计算机网络实验五
广州大学学生实验报告
学院计算机科学与
教育软件学院
年级/专
业/班
计科
122
姓名庞彬学号1206100022
实验课
程名称
计算机网络实验成绩
实验项
目名称
实验五：网络程序设计指导老师刘淼
一、实验目的
通过编程理解网桥的功能及计算机如何处理一个文件的16位校验和。
二、实验环境
装有JDK环境和Eclipse的电脑一台。
三、实验内容
写一个程序来模拟网桥功能。
模拟实现网桥的转发功能，以从文件中读取帧模拟网桥从网络中收到一帧，即从两个文件中读入一系列帧，从第一个文件中读入一帧然后从第二个文件中再读入一帧，如此下去。对每一帧，显示网桥是否会转发。
要求：Windows或Linux环境下运行，程序应在单机上运行。
分析：用程序模拟网桥功能，可以假定用两个文件分别代表两个网段上的网络帧数据。而两个文件中的数据应具有帧的特征，即有目的地址，源地址和帧内数据。
程序交替读入帧的数据，就相当于网桥从网段中得到帧数据，当然如果模拟的数据量比较少，也可以用两个数组代替两个文件存放帧数据，同样达到代表两个网段上的帧数据的效果。
对于网桥来说，能否转发帧在于把接收到的帧与网桥中的转发表相比较。判断目的地址后才决定是否转发。由此可见转发的关键在于构造转发表。这里转发表可通过动态生成。
四、实验步骤、记录和结果
（一）写一个程序来模拟网桥功能。
1、实验程序如下。
import java.util.*;
public class Bridge {
public static void main(String args[]) {
//接口1中存在ABCDEF
String str1[] = { "AB", "CA", "DB", "DA", "AH", "CB", "DN", "DC", "BC","AC", "EF", "FE" };
//接口2中存在GHIMNO
String str2[] = { "GF", "HA", "NB", "OH", "NG", "GN", "HF", "GC", "HA","GE", "OC", " " };
//将字符串str1与str2交替存放在字符串s1中
String s1[] = new String[100];
int q = 0, p = 0;
for (int a = 0; a < 100; a++) {
//在字符串中偶数的存放str1
if (a % 2 == 0 && q < str1.length) {
s1[a] = str1[q];
q++;
}
//在字符串中奇数的存放str2
if (a % 2 != 0 && q < str2.length) {
s1[a] = str2[p];
p++;
}
}
String bridge[] = new String[100];//建立网桥，数组可以存储100个地址
bridge[0] = new String("as");//首先建立第一任意的地址形式，以便以后调用复制
int m = 0;
int flag2 = 0;
//循环调用字符串数组s1的地址
for (int i = 0; s1[i] != null; i++)
{
char k[] = s1[i].toCharArray();//将字符串s1[i]转换为字符，以便调用源地址和目的地址
//循环调用网桥数组中的地址，判断源地址是否在网桥转发表中
for (int j = 0; bridge[j] != null; j++)
{
char bridge2[] = bridge[j].toCharArray();//初始化源地址
if (k[0] == bridge2[0])//检查第一个发送地址是否在网桥的转换表上
{
flag2 = 0;
for (int b = 0; bridge[b] != null; b++)
{
char bridge3[] = bridge[b].toCharArray();//初始化目的地址
//比较目的地址是否在转换表bridge中
if (k[1] == bridge3[0]){
flag2 = 0;//目的地址存在转换表标志
//判断源地址是否与目的地址相同，相同不转发
if (bridge2[1] == bridge3[1]) {
System.out.println(s1[i] + " 不转发");
break;//跳出第一个for循环
}else{
if (bridge2[1] == '1'){
System.out.println(s1[i] + " 由接口2 转发");
break;
}else{
System.out.println(s1[i] + " 由接口1 转发");
break;
}
}
}else{
flag2=1;//目的地址不存在转换表标志
}
}
if (flag2 == 1) {
flag2 = 0;
if (bridge2[1] == '1') {
System.out.println(s1[i] + " 由接口 2 转发");//源地址与目的地址不相同，转发
break;
} else {
System.out.println(s1[i] + " 由接口 1 转发");//源地址与目的地址不相同，转发
break;
}
}
}
}
StringBuffer str = new StringBuffer(s1[i]);
String no;
if (i % 2 == 0) {//i为双数存储为接口在1上
no = "1";
} else {
no = "2";//i为单数存储为接口在2上
}
str.replace(1, 2, no);
String ss = str.toString();
int flag = 0;//判断使地址添加到网桥到标志
int flag3 = 0;//判断目的地址存在地址中标志，在即使flag3=1
for (int j = 0; bridge[j] != null; j++) {
if (ss.equals(bridge[j])) { //判断是否使地址添加到网桥到
flag = 1; //判断使地址添加到网桥到标志
}
}
if (flag != 1) {
bridge[m] = ss;//地址转换表中不存在，加进发地址和接口号
char new_ss[] = ss.toCharArray();
if (m < 99) {
m++;
bridge[m] = new String("33");//动态增加网桥数组，加1
int j1 = 0;
String mude_ss = "33";
for (j1 = 0; bridge[j1] != null; j1++) {//判断目的地址是否存在地址中
char wangqiao5[] = bridge[j1].toCharArray();
if (k[1] == wangqiao5[0]) {
flag3 = 1; //判断目的地址存在地址中标志，在即使flag3=1
mude_ss = bridge[j1]; //复制目的地址和接口
}
}
char new_mude[] = mude_ss.toCharArray();
if (flag3 == 1) {
//判断目的地址与源地址中接口是否相同，相同不
转发。不相同转发，目的地址不在一样转发
if (new_ss[1] == new_mude[1]){
System.out.println(s1[i] + " 不转发");
}
else {
System.out.println(s1[i] + " 由接口 " + new_mude[1]+ " 转发");
}
}
else {
//判断目的地址由哪个接口转发
if (new_ss[1] == '1') {
System.out.println(s1[i] + " 由接口" + " 2 转发");//由接口2转发
}
else {
System.out.println(s1[i] + " 由接口" + " 1 转发");//由接口1转发
}
}
}
}
}
}
}
2、实验结果如图1所示。
图1 3、程序流程图如图2所示。
图2
4、实验程序分析如下。
模拟网桥实验首先设置两个数组存放数据，数据具有帧的特征，即有目的地址，源地址和帧内数据。然后程序交替读入帧的数据，即网桥先读网段1发来的第一帧，再读入网段2的第一帧。对读进来的帧进行分析，先判别源地址是否存在于网桥转发表中，若果在则进入第一个循环模块，再判别目标地址是否在转发表中，最后输出数据由哪个接口转发。如果源地址不在转发表中，要把这个源地址和所对应接口写入网桥的转发表中，在进行其他判别。由此可见转发的关键在于构造转发表，这里转发表是动态生成的。
5、实验过程中的难点和待解决问题。
该实验难点在于编写调用网桥数组中的地址的那个循环里，其实质是判断源地址是否在网桥转放表中，在实验过程中，没有注意到将源地址和目的地址是否存在在转发表中打下标记，导致程序无法运行。经过思考，在程序中加上了flag2和flag3两个变量，解决了这个问题。
此程序使用静态字符串数组存放网桥转发的信息，如果将程序修改成使用动态集合ArrayList完成的话，会更加符合现实网桥的转发。若能做成GUI界面，实验会更加直观。
六、实验总结
1.本次实验是由C平台来编写的，在实验过程中，对网桥的工作原理和16位校验和的计算方法有了更深一步的理解，同时也锻炼了自己的编码能力。
2.此实验与前面四个验证性实验有所不同，此实验更注重我们的编程能力。把学到的知识用编程语言进行实现，是一个非常好的学习方法。在下学期实验中，我会继续努力，把编程能力提高，以适应社会的要求。
3.在企业中，网络线路的部署事关重要，对公司的运营效率有着很重要的作用，所以我们一定要好好学习相关知识，并且应用到实际中去，这样子才可以学以致用。