CS144-Lab6 计算机网络：路由转发

路由转发

这个实验就是最后一个需要写代码的实验了。主要需要解决的问题是一个IP数据包传入之后，如何通过已有的路由表确定下一跳的IP地址

这个实验中主要的问题点就是CIDR的匹配。解决这个问题，我们只需要先将CIDR转为子网掩码，也就是以0为基数，左移(32 - 前缀)位，最后得到的也是子网掩码的值。但是这里有一个问题就是，当mask是uint32_t的时候，如果前缀的长度为0，那么子网掩码会变成255.255.255.255，但是实际上应该是0，因此我们需要对前缀是否为0进行判断。

在判断完毕之后，只需要将网关的IP地址和子网掩码按位与运算，然后将目标IP地址也和子网掩码按位与运算，如果最后的结果相同，那么就说明子网匹配

auto path = _route_table.end();
const auto &dst_ip = dgram.header().dst;
for (auto entry = _route_table.begin(); entry != _route_table.end(); entry++) {
    // CIDR的子网位数是多少，相当于就是在0的基础上补多少个1，但是当prefix_length == 0的时候，
    // 由于位运算的特性，子网掩码会全部变成1，也就相当于是/32的情况。因此当检测到子网掩码是0的时候要直接跳过
    const uint32_t &mask = entry->prefix_length ? (~0U) << (32 - entry->prefix_length) : 0;
    const auto network_address = entry->route_prefix & mask;
    if ((dst_ip & mask) == network_address) {
        path = entry;
    }
}

如果没有匹配到对应的路由规则，或者这个数据包已经经过了太多次转发都没有找到目的地，那么就将这个数据包丢弃掉。

// 检查是否存在对应的路由规则，或者TTL可否生存，如果不符合则丢弃
if (path == _route_table.end() || dgram.header().ttl-- <= 1) {
    return;
}

如果没有丢弃的话，那么就只需要按照正确的接口将数据包发送出去就行，如果没有下一跳的IP地址，说明数据包已经到达了对应的目的地，只需要直接发送给目标IP即可

// 将数据包发送给正确的接口
AsyncNetworkInterface &interface = _interfaces[path->interface_num];
if (path->next_hop.has_value()) {
    interface.send_datagram(dgram, path->next_hop.value());
} else {
    interface.send_datagram(dgram, Address::from_ipv4_numeric(dgram.header().dst));
}

终于也是写完了Lab0-6的所有博客总结😭，Lab7的部分不需要写代码，只需要直接运行程序聊天就行，就不写博客总结了