路由模拟系统 设计方案（一） **
接口说明部分 **
2004-3-21
一， 全局名空间
路由模拟系统中所有全局变量与函数皆实现在一个名空间中。
名空间： **NetSource
** 名空间内变量：
#define NULL 0
//网络设备类型表
enum NetElementType{FIBER=1,CENTRALROUT};
//路由IP地址长度
const int IP_ADDRESS_LENGTH=32;
//路由表最大长度
const int MAX_ROUT_TABLE_SIZE=100;
//路由器端口最大数据包容量
const int MAX_DATA_QUEUE_LENGTH=20;
名空间内函数：
//判断两个IP地址是否相等
bool AddrEqual(const unsigned int * addr1,const unsigned int * addr2);
二，类设计
路由模拟系统的类根据前文档类图设计。所有类的构造函数与析构函数接口说明略。
1， 网络元素
类名： NetElement
类的性质： 纯虚基类
父类： 无
类的主要属性：
// 网络设备的类型
< protected > NetElementType netElementType;
类的主要接口：
// 获得网络设备的类型
< public > virtual NetElementType GetType(void) = 0;
2， 网络线路
类名： **AbsLine
** 类的性质： 纯虚基类
父类： 公有继承NetElement
类的主要属性：
继承属性略;
// 网络线路的长度
< protected > int length;
类的主要接口：
< public > virtual void SetLength(int _length) = 0;
< public > virtual int GetLength(void) = 0;
3， 光纤
类名： Fiber
类的性质： 可实例化子类
父类： 公有继承AbsLine
类的主要属性：
继承属性略;
类的主要接口：
// 获得网络设备的类型
< public > NetElementType GetType(void);
// 设置线路物理长度
< public > virtual void SetLength(int _length);
// 获得线路物理长度
< public > virtual int GetLength(void);
4， 路由器
类名： AbsRout
类的性质： 纯虚基类
父类： 公有继承NetElement
类的主要属性：
继承属性略;
// 路由器自身地址
< protected > int selfAddress[IP_ADDRESS_LENGTH];
// 路由表
< protected > Table routTable;
//当前IP数据包
< protected > NetData currTPData;
//数据端口
< protected > std::list
1<netdata> dataInList;
2< protected > std::list <netdata> dataOutList;
3< protected > std::list <netdata>::iterator dataIter;
4//当前数据端口数据量
5< protected > int dataListLength;
6类的主要接口：
7// 路由器发送数据至端口
8< protected > virtual void SendData(void) = 0;
9// 路由器从端口接收数据
10< protected > virtual void ReceiveData(void) = 0;
11// 网络向路由器端口写数据
12< public > virtual bool NetWriteData(NetData & _netData) = 0;
13// 网络从路由器端口接收数据
14< public > virtual NetData * NetReadData() = 0;
15// 设置路由表
16< public > virtual void SetRoutTable(void);
17//路由计算：函数指针
18< protected > void (*RoutCompute)(int **_netArray,int **_valArray,
19int **&result,int routNum,int index);
20// 对当前数据包进行路由计算
21< protected > void DataRoutCompute(void);
22//设置路由计算方法
23< public > void SetComputeMethods(void _routCompute(int **,int **,
24int **&,int,int));
25// 设置自身地址
26< public > virtual void SetSelfAddress(
27unsigned int addr[IP_ADDRESS_LENGTH]);
28// 获得自身地址
29< public > virtual unsigned int * GetSelfAddress(void);
30// 空
31< public > virtual void SetNetInfor(int ** _netArray, int ** valArray,
32int _routNum);
33// 产生数据
34< public > void MakeData(NetData & netData);
355， 中心路由器
36类名： **CentralRout**
37类的性质： 可实例化子类
38父类： 公有继承AbsRout
39类的主要属性：
40继承属性略;
41//网络信息
42< private > int **netArray,**valArray;
43//发送数据包跟踪器
44< private > double id;
45类的主要接口：
46// 获得设备类型
47< public > virtual NetElementType GetType(void);
48//网络向端口发送数据
49< public > virtual bool NetWriteData(NetData & _netData);
50// 网络从路由器端口接收数据
51< public > virtual NetData * NetReadData();
52// 设置路由表
53< public > virtual void SetRoutTable(void);
54//洪泛过程获得网络信息
55< public > virtual void SetNetInfor(int ** _netArray, int ** _valArray,int _routNum);
56// 路由器向端口发送数据
57< protected > virtual void SendData(void);
58// 路由器从端口接收数据
59< protected > virtual void ReceiveData(void);
60
616， 网络结点
62类名： **NetNode**
63类的性质： 可实例化类
64父类： 无
65类的主要属性：
66// 路由器
67< public > AbsRout *pRout;
68// 网络线路
69< public > AbsLine *pLine;
70
71< public > NetNode *pNextNode;
72类的主要接口：
73无
74
757， 网络
76类名： **Net
77** 类的性质： 可实例化类
78父类： 无
79类的主要属性：
80// 网络中路由器个数
81< private > int routNum;
82//网络中网络线路个数
83< private > int lineNum;
84// 网络的数据结构：邻接表
85< private > NetNode *pNodeArray;
86//网络的相邻矩阵和耗散矩阵
87< private > int ** netArray;
88< private > int ** valArray;
89//路由器的类型向量
90< private > NetElementType * routTypes;
91//网络线路的类型向量
92< private > NetElementType * lineTypes;
93//网络初建
94< private > static bool first;
95类的主要接口：
96// 创建空网络
97< public > void Create(int _routNum);
98// 创建主干网络
99< public > void Create(int ** _netArray, int ** _valArray, int _routNum);
100// 创建任意类型网络
101< public > void Create(int ** _netArray, int ** _valArray, int _routNum,int _lineNum, NetElementType * R, NetElementType * L);
102// 获得网络信息
103< private > void GetNetInfor(void);
104// 判断网络是否发生改变
105< private > bool IsChanged(void);
106// 释放资源
107< private > void Clear(void);
108// 创建网络
109< public > void ReCreate(void);
110// 据地址获得路由器序列的下标
111< public > int GetRoutID(unsigned int addr[IP_ADDRESS_LENGTH]);
112//获得pNodeArray
113< public > NetNode *& GetpNodeArray();
114// 产生网络传输的数据包
115< public > int MakeData(void);
116// 产生网络传输的数据包
117< public > int MakeData(NetData &_ipData);
118// 路由计算的建立
119< public > void RoutComputeBuilder(void);
120
1218， 路由表结点
122类名： **TableNode
123** 类的性质： 可实例化类
124父类： 无
125类的主要属性：
126// 目标地址
127< public > unsigned int addressTo[IP_ADDRESS_LENGTH];
128// 下一个中继路由地址
129< public > unsigned int addressNextHop[IP_ADDRESS_LENGTH];
130类的主要接口：
131// 设置目标地址
132< public > void SetAddressTo(unsigned int _addressTo[IP_ADDRESS_LENGTH]);
133// 设置下一个中继路由地址
134< public > void SetAddressNextHop(unsigned int
135_addressNextHop[IP_ADDRESS_LENGTH]);
136
1379， 路由表
138类名： **Table
139** 类的性质： 可实例化类
140父类： 无
141类的主要属性：
142// 路由器数量
143< private > int routNum;
144// 路由表
145< private > TableNode table[MAX_ROUT_TABLE_SIZE];
146类的主要接口：
147// 设置路由器数量
148< public > void SetRoutNum(int _routNum);
149// 设置路由表
150< public > void SetTable(TableNode _table[MAX_ROUT_TABLE_SIZE]);
151// 获得下一个中继路由地址
152< public > int * GetAddrNextHop(int addrTo[IP_ADDRESS_LENGTH]);
153// 获得路由器数目
154< public > int GetRoutNum(void);
15510， 网络数据包
156类名： **NetData**
157类的性质： 可实例化类
158父类： 无
159类的主要属性：
160// 网络数据包之源地址
161< private > unsigned int addressFrom[IP_ADDRESS_LENGTH];
162// 网络数据包之目标地址
163< private > unsigned int addressTo[IP_ADDRESS_LENGTH];
164// 网络数据包之前中继地址
165< private > unsigned int preHop[IP_ADDRESS_LENGTH];
166// 网络数据包之后中继地址
167< private > unsigned int nextHop[IP_ADDRESS_LENGTH];
168// 是否是消息
169< private > bool bMessage;
170// 数据包跟踪计数器：消息与IP数据包一一对映
171< public > double ID;
172// 网络数据包之数据信息
173< private > int ipData[IP_ADDRESS_LENGTH];
174类的主要接口：
175// 判断是否为应答消息
176< public > bool IsMessage(void);
177//判断网络数据包是否相同
178< public > bool operator ==(NetData &netData);
179// 设置网络数据包源地址
180< public > void SetAddressFrom(unsigned int addrFrom[IP_ADDRESS_LENGTH]);
181// 设置网络数据包目标地址
182< public > void SetAddressTo(unsigned int addrTo[IP_ADDRESS_LENGTH]);
183// 获得网络数据包源地址
184< public > unsigned int * GetAddressFrom(void);
185// 获得网络数据包目标地址
186< public > unsigned int * GetAddressTo(void);
187// 设置网络数据包之前中继地址
188< public > void SetPreHop(const unsigned int _preHop[IP_ADDRESS_LENGTH]);
189// 设置网络数据包之后中继地址
190< public > void SetNextHop(const unsigned int _nextHop[IP_ADDRESS_LENGTH]);
191// 获得网络数据包之前中继地址
192< public > unsigned int * GetPreHop(void);
193// 获得网络数据包之后中继地址
194< public > unsigned int * GetNextHop(void);
195// 设置IP数据包之数据内容
196< public > void SetIPData(const int _ipData[IP_ADDRESS_LENGTH]);
197// 获得IP数据包之数据内容
198< public > int * GetIPData(void);
19911， 通信
200类名： **Communication**
201类的性质： 可实例化类
202父类： 无
203类的主要属性：
204// 网络模拟
205< private > Net &net
206//网络数据结构的引用
207< private > NetNode *& pNodeArray;
208类的主要接口：
209// 单数据包路由
210< public > void SingleDataRout(void);
211
212<2004-4-10 修改></netdata></netdata></netdata>