UGC NET CS 2018 July – II Question 14

UGC NET CS是一个网络测试，旨在评估计算机科学专业的学生和专业人士的知识水平。2018年7月的测试中，第14个问题涉及计算机网络中路由表的实现。

路由表本质上是一个数据结构，用于在网络中选择和传输数据包。在这个问题中，我们需要实现一个简单的路由表，并为特定的目标IP地址提供下一跳路由器的IP地址。以下是问题中提供的样例输入和输出：

Input:

127.168.1.10 Router table: 192.168.1.1 1 192.168.1.2 2 192.168.1.3 3 Default 4

Output:

Next router IP address: 4

从输入中，我们可以看到需要查询的IP地址是127.168.1.10。路由表中有三个目标IP地址：192.168.1.1、192.168.1.2和192.168.1.3，每个目标地址都有一个对应的下一跳路由器的IP地址。最后一行是默认路由，当没有特定的目标IP地址匹配时会使用这个路由。

根据输入，我们需要找到给定IP地址的下一跳路由器。如果有一个特定的目标IP地址匹配，我们就返回它对应的下一跳路由器IP地址。否则，我们返回默认路由。

以下是完整的代码实现（python）：

def get_next_router_ip_address(ip_address, routes):
    for dest, next_router in routes.items():
        if dest == 'Default':
            default_router = next_router
        else:
            dest_ip = get_ip_address(dest)
            if is_ip_in_subnet(ip_address, dest_ip):
                return next_router
    return default_router

def get_ip_address(ip_string):
    ip_parts = ip_string.split('.')
    return (int(ip_parts[0]), int(ip_parts[1]), int(ip_parts[2]), int(ip_parts[3]))

def is_ip_in_subnet(ip_address, subnet):
    for i in range(4):
        if (ip_address[i] & subnet[i]) != subnet[i]:
            return False
    return True

input_ip = input('Enter IP address: ')
router_table = {'192.168.1.1': 1, '192.168.1.2': 2, '192.168.1.3': 3, 'Default': 4}
next_router_ip = get_next_router_ip_address(get_ip_address(input_ip), router_table)
print('Next router IP address:', next_router_ip)

代码中的函数get_next_router_ip_address接受两个参数：IP地址和路由表。它遍历路由表中的所有目标和下一跳IP地址，并使用is_ip_in_subnet函数来检查给定IP地址是否在路由表目标地址的子网中。如果找到匹配的目标IP地址，我们就直接返回对应的下一跳路由器IP地址。否则，我们返回默认路由器IP地址。

函数get_ip_address把IP地址从字符串表示转换为4个整数的元组。函数is_ip_in_subnet检查给定IP地址是否在路由表中某个目标地址的子网中。

在代码的主体部分，我们从用户输入中获取IP地址并提供给get_next_router_ip_address函数。接下来，我们打印出下一跳路由器IP地址。

可以通过以下命令来运行这个脚本：

python router.py

然后输入要查询的IP地址即可。