dsdv

Makefile

@@ -0,0 +1,11 @@
+# NOTE: Feel free to change the makefile to suit your own need.
+
+# compile and link flags
+CC=g++
+
+all: 
+	g++ -std=c++0x -pthread dsdv.cpp rip.cpp socket.cpp -o dsdv
+
+
+clean:
+	rm -f *~ *.o dsdv

README.md

@@ -0,0 +1,44 @@
+
+
+文件构成：
+	本次lab主要由5个文件构成
+	socket.h & socket.cpp用来提供udp socket方面的接口和实现，具体内容可以参考socket.h
+
+	rip.h & rip.cpp用来提供路由算法的接口和实现，主要包含两个struct和6个函数接口
+
+		struct RouterTab:用来保存路由表中每一行的数据，其中seqNum表示重点的seqNum
+		struct Host:用来表示主机，包括主机的名称，seqNum和路由表的行数
+
+		void ripInit(string filename, map<string, struct RouterTab> &table, map<int, string> &adjTab, struct Host &host)
+			用来初始化路由器，从filename中读入表项并将其保存到table中，将端口号和名称的映射保存在adjTab中，将host信息保存到host中
+		void ripSend(string &content, map<string, struct RouterTab> &table, struct Host &host)
+			用来住准备发送内容，将主机信息和路由表转换成string保存到content中
+		void ripUpdate(struct Host from, map<string, struct RouterTab> &srcTab, map<string, struct RouterTab> &adjTable, map<string, struct RouterTab> &routeTable, struct Host &host)
+			当收到邻节点from的路由表srcTab是，根据主机保存的信息更新
+		void ripRefresh(map<string, struct RouterTab> &bufferdAdj, map<string, struct RouterTab> &newAdj, map<string, struct RouterTab> &table, struct Host &host)
+			根据重新从磁盘读入的newAdj和之前保存的bufferAdj来更新host的信息
+		void ripReceive(string content, map<string, struct RouterTab> &srcTab, struct Host &from);
+			将收到邻节点的content信息转换成srcTab的路由表和from的路由器信息
+		void ripPrintTable(map<string, struct RouterTab> &table, int &printNum, struct Host &host)
+			打印主机信息
+
+
+	dsdv.cpp
+		模拟路由器本身，采用双线程的方式，一个线程用来监听udp端口，接受并且更新路由表。另一个线程用来定时刷新路由表并且发送。详细参见dsdv.cpp
+
+路由表查找及更新的算法
+	采用了dsdv的基本思路，通过seqNum来表示路由的最新状态。路径中的seqNum代表末节点的seqNum，其中如果seqNum是奇数，表示路由器正处在中间状态，他不能被更新，也不能更新其他路由器
+	1.从硬盘刷新路由表：从硬盘读取新数据，比对路由器缓存的旧表（adjBuf），如果有变动，将自己的seqNum ++，同时将所有的到邻节点的路全部强制刷新成直接链接。并且更新路由表中所有通过邻节点的路径的cost。
+	2.从邻节点更新路由表：首先存在4中情况：1.from seqNum 为偶数，host 为偶数；2.from 偶数，host奇数；3.from 奇数，host 奇数；4.from 奇数， host 偶数；
+		对于1.from为中间状态，忽略
+		2.host处于中间状态，忽略
+		3.表示from和host正好是更新的边的两端点，更新到对应路径的seqNum，并且自身的seqNum ++
+		4.又可以分为两种子情况，如果from的路由表中到自己的路线的seqNum为奇数，更行他的seqNum，此时中间状态完全结束，否则进行正常更新步骤
+		由于硬盘刷新策略的设计是全部换成直连，所以当host路由表中发现from的seqNum大于路由表中保存的信息时，从buffer的邻节点表中更新所有到邻节点的路径。并且对路由表的路径也进行重新计算
+		如果发现相等，对于所有路径进行更新：如果from中终点的seqNum较大，强制更新。否则重新计算路径的cost，以及判断是否改变路由路线从而获取最优值
+
+	对于这个算法，只要有路线变化，他们的影响就会从变化的两个端点扩散出去，最差的情况可能就是整张路由表全部直间连接（相当与重建），然后逐步优化到最优，虽然效率一般，但是实现比较方便。
+
+
+
+

README~

@@ -0,0 +1,46 @@
+ID:	5110379042
+Name:	付周望
+E-mail:	[email protected]
+
+文件构成：
+	本次lab主要由5个文件构成
+	socket.h & socket.cpp用来提供udp socket方面的接口和实现，具体内容可以参考socket.h
+
+	rip.h & rip.cpp用来提供路由算法的接口和实现，主要包含两个struct和6个函数接口
+
+		struct RouterTab:用来保存路由表中每一行的数据，其中seqNum表示重点的seqNum
+		struct Host:用来表示主机，包括主机的名称，seqNum和路由表的行数
+
+		void ripInit(string filename, map<string, struct RouterTab> &table, map<int, string> &adjTab, struct Host &host)
+			用来初始化路由器，从filename中读入表项并将其保存到table中，将端口号和名称的映射保存在adjTab中，将host信息保存到host中
+		void ripSend(string &content, map<string, struct RouterTab> &table, struct Host &host)
+			用来住准备发送内容，将主机信息和路由表转换成string保存到content中
+		void ripUpdate(struct Host from, map<string, struct RouterTab> &srcTab, map<string, struct RouterTab> &adjTable, map<string, struct RouterTab> &routeTable, struct Host &host)
+			当收到邻节点from的路由表srcTab是，根据主机保存的信息更新
+		void ripRefresh(map<string, struct RouterTab> &bufferdAdj, map<string, struct RouterTab> &newAdj, map<string, struct RouterTab> &table, struct Host &host)
+			根据重新从磁盘读入的newAdj和之前保存的bufferAdj来更新host的信息
+		void ripReceive(string content, map<string, struct RouterTab> &srcTab, struct Host &from);
+			将收到邻节点的content信息转换成srcTab的路由表和from的路由器信息
+		void ripPrintTable(map<string, struct RouterTab> &table, int &printNum, struct Host &host)
+			打印主机信息
+
+
+	dsdv.cpp
+		模拟路由器本身，采用双线程的方式，一个线程用来监听udp端口，接受并且更新路由表。另一个线程用来定时刷新路由表并且发送。详细参见dsdv.cpp
+
+路由表查找及更新的算法
+	采用了dsdv的基本思路，通过seqNum来表示路由的最新状态。路径中的seqNum代表末节点的seqNum，其中如果seqNum是奇数，表示路由器正处在中间状态，他不能被更新，也不能更新其他路由器
+	1.从硬盘刷新路由表：从硬盘读取新数据，比对路由器缓存的旧表（adjBuf），如果有变动，将自己的seqNum ++，同时将所有的到邻节点的路全部强制刷新成直接链接。并且更新路由表中所有通过邻节点的路径的cost。
+	2.从邻节点更新路由表：首先存在4中情况：1.from seqNum 为偶数，host 为偶数；2.from 偶数，host奇数；3.from 奇数，host 奇数；4.from 奇数， host 偶数；
+		对于1.from为中间状态，忽略
+		2.host处于中间状态，忽略
+		3.表示from和host正好是更新的边的两端点，更新到对应路径的seqNum，并且自身的seqNum ++
+		4.又可以分为两种子情况，如果from的路由表中到自己的路线的seqNum为奇数，更行他的seqNum，此时中间状态完全结束，否则进行正常更新步骤
+		由于硬盘刷新策略的设计是全部换成直连，所以当host路由表中发现from的seqNum大于路由表中保存的信息时，从buffer的邻节点表中更新所有到邻节点的路径。并且对路由表的路径也进行重新计算
+		如果发现相等，对于所有路径进行更新：如果from中终点的seqNum较大，强制更新。否则重新计算路径的cost，以及判断是否改变路由路线从而获取最优值
+
+	对于这个算法，只要有路线变化，他们的影响就会从变化的两个端点扩散出去，最差的情况可能就是整张路由表全部直间连接（相当与重建），然后逐步优化到最优，虽然效率一般，但是实现比较方便。
+
+
+
+

a.dat

@@ -0,0 +1,4 @@
+3 a
+b -2.0 3032
+c 5.0 3033
+d 1.0 3034

a.dat~

@@ -0,0 +1,4 @@
+3 a
+b 2.0 3032
+c 5.0 3033
+d 1.0 3034

b.dat

@@ -0,0 +1,4 @@
+3 b
+a -2.0 3031
+c 3.0 3033
+d 2.0 3034

b.dat~

@@ -0,0 +1,4 @@
+3 b
+a 2.0 3031
+c 3.0 3033
+d 2.0 3034

c.dat

@@ -0,0 +1,6 @@
+5 c
+b 3.0 3032
+d 3.0 3034
+a 5.0 3031
+e 1.0 3035
+f 5.0 3036

d.dat

@@ -0,0 +1,5 @@
+4 d
+c 3.0 3033
+e 1.0 3035
+a 1.0 3031
+b 2.0 3032

dsdv.cpp

@@ -0,0 +1,144 @@
+#include "rip.h"
+#include "socket.h"
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <thread>
+#include <mutex>
+#include <pthread.h>
+#include <unistd.h>
+#include <iostream>
+#include <arpa/inet.h>
+#include <sys/socket.h>
+
+using namespace std;
+
+mutex mtx;
+
+//global variable
+
+//store the table from disk temporarily
+map<string, struct RouterTab> myTable;
+
+//store adjacent nods map
+map<string, struct RouterTab> adjBuf;
+
+//store the route table
+map<string, struct RouterTab> routerTable;
+
+//store the map from port number to the name of router
+map<int, string> portToName;
+
+//store the host message
+struct Host host;
+
+//store the socket fd
+int fd;
+
+//store the print time
+int printNum;
+
+
+void* receive(void* ptr)
+{
+	//cout<<"thread 1\n";
+
+	while(1)
+	{
+		string content;
+		int fromPort = socketReceive(fd, content);
+		//cout<<"receive from: "<<fromPort<<endl;
+		//cout<<"receive content: "<<content<<endl;
+		//cout<<"========================\n";
+
+		//update route table
+		string src = portToName.find(fromPort)->second;
+		Host srcRouter;
+		srcRouter.name = src;
+		map<string, struct RouterTab> srcTab;
+
+		//cout<<"========================\n";
+		//cout<<"receive from: "<<src<<endl;
+		//cout<<"receive content: "<<content<<endl;
+		//cout<<"========================\n";
+
+		ripReceive(content, srcTab, srcRouter);
+		mtx.lock();
+		ripUpdate(srcRouter, srcTab, adjBuf, routerTable, host);
+		mtx.unlock();
+
+		/*
+		string sentContent;
+		ripSend(sentContent, routerTable);
+		//cout<<sentContent;
+		if(fromPort != -1)
+			socketSend(fd, fromPort, sentContent);
+		*/
+	}
+
+}
+
+int main(int argc, char *argv[])
+{
+	if(argc != 3)
+	{
+		printf("usage: %s <prot_number> <file_name>\n", argv[0]);
+		exit(-1);
+	}
+
+	int port = atoi(argv[1]);
+	if(port <= 0)
+	{
+		printf("error: invalid <port_number>\n");
+		exit(-1);
+	}
+
+	string filename = string(argv[2]);
+
+	try
+	{
+		//init
+
+		ripInit(filename, routerTable, portToName, host);
+		ripInit(filename, adjBuf, portToName, host);
+		cout<<"This is router "<<host.name<<" listening port "<<port<<endl;
+
+		fd = socketBind(port);
+		int fromPort = -1;
+
+		pthread_t child;
+		pthread_create(&child, NULL, receive, NULL);
+
+		while(1)
+		{
+			//refresh the table from data
+			Host temp;
+			myTable.clear();
+			mtx.lock();
+			ripInit(filename, myTable, portToName, temp);
+			ripRefresh(adjBuf, myTable, routerTable, host);
+			mtx.unlock();
+
+			//print table
+			ripPrintTable(routerTable, printNum, host);
+
+			//prepare to send
+			string sendContent;
+			ripSend(sendContent, routerTable, host);
+
+			//send router table to adjacent nodes
+			map<int, string>::iterator it = portToName.begin();
+			for(; it != portToName.end(); it ++)
+			{
+				socketSend(fd, it->first, sendContent);
+			}
+
+			sleep(1);
+		}
+		close(fd);
+	}
+	catch(int e)
+	{
+		cout<<"Oops! error code: "<<e<<endl;
+	}
+    return 0;    
+}

e.dat

@@ -0,0 +1,4 @@
+3 e
+d 1.0 3034
+f 2.0 3036
+c 1.0 3033

f.dat

@@ -0,0 +1,3 @@
+2 f
+e 2.0 3035
+c 1.0 3033

make

@@ -0,0 +1 @@
+g++ -std=c++0x -pthread dsdv.cpp rip.cpp socket.cpp -o dsdv