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 <NetData> dataInList;
< protected > std::list <NetData> dataOutList;
< protected > std::list <NetData>::iterator dataIter;
//当前数据端口数据量
< protected > int dataListLength;
类的主要接口：
// 路由器发送数据至端口
< protected > virtual void SendData(void) = 0;
// 路由器从端口接收数据
< protected > virtual void ReceiveData(void) = 0;
// 网络向路由器端口写数据
< public > virtual bool NetWriteData(NetData & _netData) = 0;
// 网络从路由器端口接收数据
< public > virtual NetData * NetReadData() = 0;
// 设置路由表
< public > virtual void SetRoutTable(void);
//路由计算：函数指针
< protected > void (*RoutCompute)(int **_netArray,int **_valArray,
int **&result,int routNum,int index);
// 对当前数据包进行路由计算
< protected > void DataRoutCompute(void);
//设置路由计算方法
< public > void SetComputeMethods(void _routCompute(int **,int **,
int **&,int,int));
// 设置自身地址
< public > virtual void SetSelfAddress(
unsigned int addr[IP_ADDRESS_LENGTH]);
// 获得自身地址
< public > virtual unsigned int * GetSelfAddress(void);
// 空
< public > virtual void SetNetInfor(int ** _netArray, int ** valArray,
int _routNum);
// 产生数据
< public > void MakeData(NetData & netData);
5， 中心路由器
类名： CentralRout
类的性质： 可实例化子类
父类： 公有继承AbsRout
类的主要属性：
继承属性略;
//网络信息
< private > int **netArray,**valArray;
//发送数据包跟踪器
< private > double id;
类的主要接口：
// 获得设备类型
< public > virtual NetElementType GetType(void);
//网络向端口发送数据
< public > virtual bool NetWriteData(NetData & _netData);
// 网络从路由器端口接收数据
< public > virtual NetData * NetReadData();
// 设置路由表
< public > virtual void SetRoutTable(void);
//洪泛过程获得网络信息
< public > virtual void SetNetInfor(int ** _netArray, int ** _valArray,int _routNum);
// 路由器向端口发送数据
< protected > virtual void SendData(void);
// 路由器从端口接收数据
< protected > virtual void ReceiveData(void);
6， 网络结点
类名： NetNode
类的性质： 可实例化类
父类： 无
类的主要属性：
// 路由器
< public > AbsRout *pRout;
// 网络线路
< public > AbsLine *pLine;
< public > NetNode *pNextNode;
类的主要接口：
无
7， 网络
类名： Net
类的性质： 可实例化类
父类： 无
类的主要属性：
// 网络中路由器个数
< private > int routNum;
//网络中网络线路个数
< private > int lineNum;
// 网络的数据结构：邻接表
< private > NetNode *pNodeArray;
//网络的相邻矩阵和耗散矩阵
< private > int ** netArray;
< private > int ** valArray;
//路由器的类型向量
< private > NetElementType * routTypes;
//网络线路的类型向量
< private > NetElementType * lineTypes;
//网络初建
< private > static bool first;
类的主要接口：
// 创建空网络
< public > void Create(int _routNum);
// 创建主干网络
< public > void Create(int ** _netArray, int ** _valArray, int _routNum);
// 创建任意类型网络
< public > void Create(int ** _netArray, int ** _valArray, int _routNum,int _lineNum, NetElementType * R, NetElementType * L);
// 获得网络信息
< private > void GetNetInfor(void);
// 判断网络是否发生改变
< private > bool IsChanged(void);
// 释放资源
< private > void Clear(void);
// 创建网络
< public > void ReCreate(void);
// 据地址获得路由器序列的下标
< public > int GetRoutID(unsigned int addr[IP_ADDRESS_LENGTH]);
//获得pNodeArray
< public > NetNode *& GetpNodeArray();
// 产生网络传输的数据包
< public > int MakeData(void);
// 产生网络传输的数据包
< public > int MakeData(NetData &_ipData);
// 路由计算的建立
< public > void RoutComputeBuilder(void);
8， 路由表结点
类名： TableNode
类的性质： 可实例化类
父类： 无
类的主要属性：
// 目标地址
< public > unsigned int addressTo[IP_ADDRESS_LENGTH];
// 下一个中继路由地址
< public > unsigned int addressNextHop[IP_ADDRESS_LENGTH];
类的主要接口：
// 设置目标地址
< public > void SetAddressTo(unsigned int _addressTo[IP_ADDRESS_LENGTH]);
// 设置下一个中继路由地址
< public > void SetAddressNextHop(unsigned int
_addressNextHop[IP_ADDRESS_LENGTH]);
9， 路由表
类名： Table
类的性质： 可实例化类
父类： 无
类的主要属性：
// 路由器数量
< private > int routNum;
// 路由表
< private > TableNode table[MAX_ROUT_TABLE_SIZE];
类的主要接口：
// 设置路由器数量
< public > void SetRoutNum(int _routNum);
// 设置路由表
< public > void SetTable(TableNode _table[MAX_ROUT_TABLE_SIZE]);
// 获得下一个中继路由地址
< public > int * GetAddrNextHop(int addrTo[IP_ADDRESS_LENGTH]);
// 获得路由器数目
< public > int GetRoutNum(void);
10， 网络数据包
类名： NetData
类的性质： 可实例化类
父类： 无
类的主要属性：
// 网络数据包之源地址
< private > unsigned int addressFrom[IP_ADDRESS_LENGTH];
// 网络数据包之目标地址
< private > unsigned int addressTo[IP_ADDRESS_LENGTH];
// 网络数据包之前中继地址
< private > unsigned int preHop[IP_ADDRESS_LENGTH];
// 网络数据包之后中继地址
< private > unsigned int nextHop[IP_ADDRESS_LENGTH];
// 是否是消息
< private > bool bMessage;
// 数据包跟踪计数器：消息与IP数据包一一对映
< public > double ID;
// 网络数据包之数据信息
< private > int ipData[IP_ADDRESS_LENGTH];
类的主要接口：
// 判断是否为应答消息
< public > bool IsMessage(void);
//判断网络数据包是否相同
< public > bool operator ==(NetData &netData);
// 设置网络数据包源地址
< public > void SetAddressFrom(unsigned int addrFrom[IP_ADDRESS_LENGTH]);
// 设置网络数据包目标地址
< public > void SetAddressTo(unsigned int addrTo[IP_ADDRESS_LENGTH]);
// 获得网络数据包源地址
< public > unsigned int * GetAddressFrom(void);
// 获得网络数据包目标地址
< public > unsigned int * GetAddressTo(void);
// 设置网络数据包之前中继地址
< public > void SetPreHop(const unsigned int _preHop[IP_ADDRESS_LENGTH]);
// 设置网络数据包之后中继地址
< public > void SetNextHop(const unsigned int _nextHop[IP_ADDRESS_LENGTH]);
// 获得网络数据包之前中继地址
< public > unsigned int * GetPreHop(void);
// 获得网络数据包之后中继地址
< public > unsigned int * GetNextHop(void);
// 设置IP数据包之数据内容
< public > void SetIPData(const int _ipData[IP_ADDRESS_LENGTH]);
// 获得IP数据包之数据内容
< public > int * GetIPData(void);
11， 通信
类名： Communication
类的性质： 可实例化类
父类： 无
类的主要属性：
// 网络模拟
< private > Net &net;
//网络数据结构的引用
< private > NetNode *& pNodeArray;
类的主要接口：
// 单数据包路由
< public > void SingleDataRout(void);
<2004-4-10 修改>
