吳曉娟，韓秀玲

（東華大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，上海 201620）

0 引言

虛擬實(shí)驗(yàn)，即綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、虛擬仿真等技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使實(shí)驗(yàn)不受時(shí)空和資源限制，用戶只要通過(guò)瀏覽器鼠標(biāo)操作, 就可身臨其境地完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程[1-2]。

虛擬組網(wǎng)中，模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程及配置命令的真實(shí)性十分必要。尤其是IP地址配置的有效性識(shí)別。而在實(shí)際的虛擬組網(wǎng)配置過(guò)程中，學(xué)生可能因?yàn)檩斎脲e(cuò)誤的IP或者輸入的IP與子網(wǎng)掩碼不匹配，導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)的配置失敗，學(xué)生往往無(wú)法發(fā)現(xiàn)這些細(xì)節(jié)問(wèn)題。為了讓學(xué)生能夠在配置命令環(huán)節(jié)就及時(shí)地發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題，這里基于.NET平臺(tái)，應(yīng)用控件技術(shù)及C#編程語(yǔ)言，利用正則表達(dá)式[3]，設(shè)計(jì)了一種在配置命令中IP地址的有效識(shí)別檢驗(yàn)方法。運(yùn)用該方法，學(xué)生能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)IP是否配置出錯(cuò)，避免了重復(fù)工作和事后檢查，提高了實(shí)驗(yàn)效率。

1 在線虛擬組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介

虛擬組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的整體架構(gòu)如圖1所示。其中包括設(shè)備模擬以及真實(shí)配置界面模擬。學(xué)生在完成組網(wǎng)的拓?fù)湓O(shè)計(jì)后需對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的配置。為了使學(xué)生獲得更真實(shí)的體驗(yàn)，虛擬配置界面與真實(shí)配置界面需要保持一致[4]。

圖1所示的現(xiàn)有平臺(tái)配置中，IP地址是根據(jù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)例[5]設(shè)定的。實(shí)驗(yàn)中IP地址長(zhǎng)度統(tǒng)一固定為12，如:192.168.10.2。因此只需要按輸入字符串的長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算IP長(zhǎng)度并做出相應(yīng)的后臺(tái)邏輯操作。

而實(shí)際組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生配置的IP地址長(zhǎng)度不固定，若沿用按IP長(zhǎng)度分類(lèi)討論的方法，則需要將不同長(zhǎng)度的IP枚舉，設(shè)計(jì)相應(yīng)的后臺(tái)響應(yīng)操作，代碼實(shí)現(xiàn)繁瑣。事實(shí)上，IP地址是32位二進(jìn)制表示的,輸入IP只要符合因特網(wǎng)委員會(huì)定義的IP類(lèi)型[6]就是有效IP。

圖1 虛擬組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

實(shí)際使用的IP地址主要是A、B、C類(lèi)，因此該篇實(shí)現(xiàn)針對(duì)這三類(lèi)IP的識(shí)別檢驗(yàn)，達(dá)到IP地址自由配置的目的。

2 IP有效識(shí)別檢驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

需進(jìn)行配置的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有計(jì)算機(jī)終端、交換機(jī)和路由器[7]，其配置實(shí)現(xiàn)基本一致。以路由器為例，進(jìn)入命令配置狀態(tài)后，從鍵盤(pán)輸入配置到命令行。系統(tǒng)會(huì)對(duì)輸入的字符串命令進(jìn)行分析處理，根據(jù)配置命令的不同，調(diào)用不同的處理函數(shù)來(lái)修改設(shè)備信息。其中IP地址配置的正確性直接關(guān)系到組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的成功。

2.1 IP識(shí)別檢驗(yàn)的的基本思想

為解決任意 IP地址配置的識(shí)別問(wèn)題，有以下步驟:

1）讀取命令配置文本框中的字符串，截取 IP和子網(wǎng)掩碼[8]。

2）通過(guò)IP測(cè)試類(lèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)該IP和子網(wǎng)掩碼的合法性判斷[9]，同時(shí)顯示子網(wǎng)和IP類(lèi)型。具體流程如圖2所示。

圖2 IP識(shí)別驗(yàn)證流程

2.2 IP識(shí)別檢驗(yàn)方法的實(shí)現(xiàn)

對(duì)路由器配置命令的模擬是通過(guò)配置命令文本框 RouterText的KeyPress事件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其中 IP識(shí)別檢驗(yàn)的步驟為:

（1）從文本框中讀取輸入的配置命令[10]。

由 GetLineFromCharIndex().ToString()來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能。獲取RouterText，在該文本框的KeyPress事件中，定義字符串a(chǎn)，用于讀取輸入路由器的配置命令。

（2）識(shí)別配置命令是否為IP地址配置命令。編寫(xiě)路由器命令判別類(lèi)RouterDealer，對(duì)路由器配置命令進(jìn)行判別處理。具體實(shí)現(xiàn)為分別按“>”,“#”和“ ”拆分字符串并將拆分后的字符串保存到array[]數(shù)組中，遍歷該數(shù)組，若數(shù)組中的第一個(gè)元素和第二個(gè)元素為IP配置命令的標(biāo)志元素，則截取該命令后面的字符串，分別保存為IP地址和IP掩碼。

在配置命令文本框的KeyPress事件中對(duì)路由器命令判別類(lèi)RouterDealer進(jìn)行實(shí)例化，調(diào)用Router SplitTest函數(shù)即可得到IP地址和掩碼。

（3）驗(yàn)證IP配置的有效性[11]。

對(duì)IP驗(yàn)證類(lèi)IpDealer進(jìn)行實(shí)例化，判斷IP和子網(wǎng)掩碼的有效性并給出相應(yīng)網(wǎng)段和IP地址類(lèi)型。

利用正則表達(dá)式對(duì)得到的IP和子網(wǎng)掩碼進(jìn)行合法性判斷。判斷子網(wǎng)掩碼與 IP是否匹配并給出 IP地址的類(lèi)別。通過(guò)IpMatch()方法來(lái)實(shí)現(xiàn):

3 功能驗(yàn)證

圖3為在路由器R2的配置命令文本框Router Text中進(jìn)行IP地址配置，系統(tǒng)通過(guò)讀取配置命令，自動(dòng)識(shí)別IP地址是否配置成功，同時(shí)生成相應(yīng)的網(wǎng)段地址。

圖3 功能驗(yàn)證

在該實(shí)例中，IP地址配置正確，則在左側(cè)的操作界面顯示路由器端口相對(duì)應(yīng)的IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)段信息；IP地址配置錯(cuò)誤，則會(huì)立即彈出錯(cuò)誤提示窗口，方便學(xué)生及時(shí)檢查。

4 結(jié)語(yǔ)

在原有虛擬組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)系統(tǒng)中的不足，對(duì)命令配置，尤其是IP地址的配置設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)。該方法以類(lèi)的形式封裝，具有可移植性和可維護(hù)性，使得實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能更有效地識(shí)別和檢驗(yàn)IP，從而確保學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)IP是否配置出錯(cuò)，避免了重復(fù)工作和事后檢查，提高了實(shí)驗(yàn)效率。

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