广州大学 计算机网络实验5 网络程序设计 写一个程序来模拟网桥功能 2020.12

1、网桥的定义

网桥是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。属于数据链路层的一种设备。

网桥的作业是拓展网络和通信手段，在各种传输介质中发送数据信号，拓展网络的距离，同时又有选择地将现有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质，并能有效抵限制两个介质系统中无关紧要的通信。

网桥可分为本地网桥和远程网桥。本地网桥指在传输介质允许长度范围内互联网络的网桥，远程网桥是指连接的距离超过网络的常规范围时使用的远程桥，通过远程桥互联的局域网将成为广域网，如果使用远程网桥，远程桥必须成对出现。

目前流行的网桥实现：交换机。

2、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，及显示转发表内容。

换一个图：

我的方式

我们简化帧和交换表的格式，用txt来模拟帧和转发表。

帧的格式：

【源地址】 【目的地址】 【帧数据】

我们用a-z 26个字母来表示不同的地址。
在现实中，帧数据应该是一些二进制串，在这个实验中，重点不在这些二进制串，我们用data字符串来表示。

交换表的格式：

【地址】 【网段】 【记录时间】

我们用A、B、C这 26个大写字母来表示不同的网段。

因为交换表一开始是可以为空的，可以通过自学习功能来慢慢补全，补的时候就会记录下时间。

程序运行逻辑：

实验文件夹：

实验结果

通过自学习之后的交换表：

代码：

此代码比较啰嗦。。并且为了让代码看起来想多公整，没有考虑字符流的异常抛出，关闭流等问题，有可能会有问题。

import java.io.*;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class Bridege {//从一开始就设定网段A,B有多少台主机public static String[] pcSegA = new String[]{"a","b","c"};public static String[] pcSegB = new String[]{"l","j","k"};//文件读取public static BufferedReader readTxt(String fileName) throws Exception {//创建字符流FileReader fr = new FileReader(fileName);BufferedReader br = new BufferedReader(fr);return br;}//转发算法public static void transfer(String flag,String curLine,Map addrToSegMap,PrintWriter pw){//1、获取源地址和目的地址String[] conment = curLine.split(" ");String src = conment[0];String dst = conment[1];System.out.println("源地址："+src);System.out.println("目的地址："+dst);//2、交换表记录源地址SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");String time = sdf.format(new Date());addrToSegMap.put(src,flag);//写入到交换表之中pw.println(src+" "+flag+" "+time);//3、在交换表中找目的地址if(addrToSegMap.containsKey(dst)){System.out.println("交换表中找到接受网段"+dst+"，进行转发");}else{System.out.println("交换表中没有找到接受网段"+dst+"，进行广播");if(boardcast(flag,dst)){System.out.println("广播中找到接受网段"+dst+"，进行转发");}else{System.out.println("广播未找到接受网段"+dst+"，丢弃此帧");}}}public static boolean boardcast(String flag,String dst){if(flag.equals("A")){//找B网段for (int i = 0; i < pcSegB.length; i++) {if( dst.equals(pcSegB[i]) ){return true;}}}else{//找A网段for (int i = 0; i < pcSegA.length; i++) {if( dst.equals(pcSegA[i]) ){return true;}}}return false;}public static void main(String[] args) throws Exception{//1、程序读入网段A，网段B，交换表BufferedReader brA = readTxt("src/segmentA.txt");BufferedReader brB = readTxt("src/segmentB.txt");BufferedReader brSwap = readTxt("src/swaptable.txt");System.out.println("开始读入交换表数据··········");//2、把交换表中 地址——》网段 映射写在一个哈希表上Map<String,String> addrToSegMap= new HashMap<>();//第一行是标题不读brA.readLine();brB.readLine();brSwap.readLine();String flag = "A";//当网段的帧已经全部读完.则置为trueboolean segaIsReaded = false;boolean segbIsReaded = false;//读取交换表内容while(true){String curLine = brSwap.readLine();//读到文件末尾if(curLine == null){break;}//以空格为分隔符，分别是 地址，网段，时间String[] conment = curLine.split(" ");System.out.println(conment[0]+" "+conment[1]+" "+conment[2]);//添加进入哈希表addrToSegMap.put(conment[0],conment[1]);}//已经不用再读取交换表了brSwap.close();System.out.println("交换表数据读入完毕··········");//设置为追加写入模式FileWriter fw = new FileWriter("src/swaptable.txt",true);PrintWriter pw = new PrintWriter(fw);System.out.println("开始读入网段帧数据··········");System.out.println("=============================================");//开始读入A，B网段的内容while(true){//两个网段的内容都读完，跳出。if(segaIsReaded && segbIsReaded){break;}if(!segaIsReaded && flag.equals("A")){String curLine = brA.readLine();//网段A读完if(curLine == null){segaIsReaded = true;//下一次读网段Bflag = "B";continue;}//网段A未读完System.out.println("收到网段"+flag+"的一个帧数据，开始转发··········");transfer(flag,curLine,addrToSegMap,pw);System.out.println("=============================================");flag = "B";continue;}//防止跳出之后flag = "B";if(!segbIsReaded && flag == "B"){String curLine = brB.readLine();//网段B读完if(curLine == null){segbIsReaded = true;//下一次读网段Aflag = "A";continue;}//网段B未读完System.out.println("收到网段"+flag+"的一个帧数据，开始转发··········");transfer(flag,curLine,addrToSegMap,pw);System.out.println("=============================================");flag = "A";continue;}//防止跳出之后flag = "A";}System.out.println("全部网段帧数据读入完毕··········");//关闭流brA.close();brB.close();fw.flush();pw.close();fw.close();System.out.println("程序结束");}
}