本文介绍了DHCP服务器的工作流程及其实现细节，包括报文格式、服务器配置、分配策略等核心内容，并通过示例解释了DHCP如何为客户端自动分配IP地址。
第三题也不是不能写。全看状态。这题我尽力辽。。不过只过了一半。寄！听天由命。不写了
| 202104-3 | |
| 试题名称： | DHCP服务器 |
| 时间限制： | 1.0s |
| 内存限制： | 512.0MB |
| 问题描述： | 试题背景动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP）是一种自动为网络客户端分配 IP 地址的网络协议。当支持该协议的计算机刚刚接入网络时，它可以启动一个 DHCP 客户端程序。后者可以通过一定的网络报文交互，从 DHCP 服务器上获得 IP 地址等网络配置参数，从而能够在用户不干预的情况下，自动完成对计算机的网络设置，方便用户连接网络。DHCP 协议的工作过程如下：
在本题目中，你需要理解 DHCP 协议的工作过程，并按照题目的要求实现一个简单的 DHCP 服务器。 问题描述报文格式为了便于实现，我们简化地规定 DHCP 数据报文的格式如下： None DHCP 数据报文的各个部分由空格分隔，其各个部分的定义如下：
例如下列都是合法的 DHCP 数据报文： None 服务器配置为了 DHCP 服务器能够正确分配 IP 地址，DHCP 需要接受如下配置：
分配策略当客户端请求 IP 地址时，首先检查此前是否给该客户端分配过 IP 地址，且该 IP 地址在此后没有被分配给其它客户端。如果是这样的情况，则直接将 IP 地址分配给它，否则， 实现细节在 DHCP 启动时，首先初始化 IP 地址池，将所有地址设置状态为未分配，占用者为空，并清零过期时刻。 对于收到的报文，设其收到的时刻为 t。处理细节如下：
对于 Discover 报文，按照下述方法处理：
对于 Request 报文，按照下述方法处理：
上述处理过程中，地址池中地址的状态的变化可以概括为如下图所示的状态转移图。为了简洁，该图中没有涵盖需要回复 Nak 报文的情况。 输入格式输入的第一行包含用空格分隔的四个正整数和一个字符串，分别是：N、Tdef、Tmax、Tmin 和 H，保证 Tmin≤Tdef≤Tmax。 输入的第二行是一个正整数 n，表示收到了 n 个报文。 输入接下来有 n 行，第 (i+2) 行有空格分隔的正整数 ti 和约定格式的报文 Pi。表示收到的第 i 个报文是在 ti 时刻收到的，报文内容是 Pi。保证 ti<ti+1。 输出格式输出有若干行，每行是一个约定格式的报文。依次输出 DHCP 服务器发送的报文。 样例输入Data 样例输出Data 样例说明输入第一行，分别设置了 DHCP 的相关参数，并收到了 16 个报文。 第 1 个报文和第 2 个报文是客户端 第 3 个报文不符合 Discover 报文的要求，不做任何处理。 第 4 个报文 第 5 个报文中，Request 报文不符合接收主机是 DHCP 服务器本机的要求，因此不做任何处理。 第 6 个报文是 第 7 个报文中，过期时刻 11 小于最短过期时间，因此返回的过期时刻是 12。虽然此时为 第 9、10 两个报文中，为 第 11 个报文中， 第 12 个报文中， 第 13、14 个报文中， 第 15 个报文中， 第 16 个报文中， 样例输入Data 样例输出Data 样例说明在本样例中，DHCP 服务器一共收到了 6 个报文，处理情况如下： 第 1 个报文不是 DHCP 服务器需要处理的报文，因此不回复任何报文。 第 2 个报文中， 第 3 个报文中， 第 4 个报文中， 第 5、6 个报文中， 评测用例规模与约定对于 20% 的数据，有 N≤200，且 n≤N，且输入仅含 Discover 报文，且 t<Tmin； 对于 50% 的数据，有 N≤200，且 n≤N，且 t<Tmin，且报文的接收主机或为本机，或为 对于 70% 的数据，有 N≤1000，且 n≤N，且报文的接收主机或为本机，或为 对于 100% 的数据，有 N≤10000，且 n≤10000，主机名的长度不超过 20，且 t,Tmin,Tdefault,Tmax≤109，输入的报文格式符合题目要求，且数字不超过 109。 |
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */
struct bao_wen{
int t;
string fa_song;
string jie_shou;
string type;
int ip;
int guo_qi;
};
struct IP{
int guo_qi=0;
int zhuang_tai=0;//0表示未占用，1表示待分配，2表示占用，3表示过期
string name="null";
};
int main(int argc, char** argv)
{
int N,Tdef,Tmax,Tmin;
string H;
cin>>N>>Tdef>>Tmax>>Tmin>>H;
map<int,IP> I;
for(int i=0;i<N;i++){
IP temp;
I.insert(pair<int,IP>(i+1,temp));
}
int n;cin>>n;
for(int k=0;k<n;k++){
bao_wen x;
cin>>x.t>>x.fa_song>>x.jie_shou>>x.type>>x.ip>>x.guo_qi;
if(x.jie_shou!="dhcp"&&x.jie_shou!="*"){
if(x.type!="REQ")continue;//判断接收主机是否为本机，或者为 *，若不是，则判断类型是否为 Request，若不是，则不处理
}
if(x.type!="REQ"&&x.type!="DIS"){
continue;//若类型不是 Discover、Request 之一，则不处理
}
if((x.jie_shou=="*"&&x.type!="DIS")||(x.jie_shou=="dhcp"&&x.type=="Discover")){
continue;//若接收主机为 *，但类型不是 Discover，或接收主机是本机，但类型是 Discover，则不处理
}
map<int,IP>::iterator itt;
for(itt=I.begin();itt!=I.end();itt++){
if(itt->second.guo_qi<=x.t){
IP tempp;
if(itt->second.zhuang_tai==1){
int temp=itt->first;//在到达该过期时刻时，若该地址的状态是待分配，则该地址的状态会自动变为未分配，且占用者清空，过期时刻清零
I[temp]=tempp;
}
else if(itt->second.zhuang_tai==2){
tempp.zhuang_tai=3;//否则该地址的状态会由占用自动变为过期，且过期时刻清零
tempp.name=itt->second.name;
int temp=itt->first;
I[temp]=tempp;
}
}
}
if(x.type=="DIS"){
map<int,IP>::iterator it;
int ip_temp=0;
for(it=I.begin();it!=I.end();it++){//有占用者为发送主机的 IP 地址
if(it->second.name==x.fa_song){
ip_temp=it->first;
break;
}
}
if(ip_temp==0){//若没有，则选取最小的状态为未分配的 IP 地址
for(it=I.begin();it!=I.end();it++){
if(it->second.zhuang_tai==0){
ip_temp=it->first;
break;
}
}
}
if(ip_temp==0){//若没有，则选取最小的状态为过期的 IP 地址
for(it=I.begin();it!=I.end();it++){
if(it->second.zhuang_tai==3){
ip_temp=it->first;
break;
}
}
}
if(ip_temp==0)continue;//还没有，处理结束
IP ip_tempp;
ip_tempp.name=x.fa_song;
ip_tempp.zhuang_tai=1;//设置为待分配
if(x.guo_qi==0) ip_tempp.guo_qi=x.t+Tdef;
else {
int min=x.t+Tmin;
int max=x.t+Tmax;
if(x.guo_qi<min)x.guo_qi=min;//超过下限
else if(x.guo_qi>max)x.guo_qi=max;//超过上限
ip_tempp.guo_qi=x.guo_qi;
}
I[ip_temp]=ip_tempp;
cout<<"dhcp"<<" "<<x.fa_song<<" "<<"OFR"<<" "<<ip_temp<<" "<<ip_tempp.guo_qi<<endl;
}
else if(x.type=="REQ"){
if(x.jie_shou!="dhcp"){//接收主机不是为本机
map<int,IP>::iterator it;
for(it=I.begin();it!=I.end();it++){
if(it->second.name==x.fa_song){
it->second.zhuang_tai=0;
it->second.name="null";
it->second.guo_qi=0;
}
}
continue;
}
if(x.ip>=1&&x.ip<=N){//报文中的 IP 地址是否在地址池内
IP ip_tempp=I[x.ip];
if(ip_tempp.name!=x.fa_song){
cout<<"dhcp"<<" "<<x.fa_song<<" "<<"NAK"<<" "<<x.ip<<" "<<"0"<<endl;
}
else{
ip_tempp.zhuang_tai=2;
int min=x.t+Tmin;
int max=x.t+Tmax;
if(x.guo_qi<min)x.guo_qi=min;//超过下限
else if(x.guo_qi>max)x.guo_qi=max;//超过上限
ip_tempp.guo_qi=x.guo_qi;
I[x.ip]=ip_tempp;
cout<<"dhcp"<<" "<<x.fa_song<<" "<<"ACK"<<" "<<x.ip<<" "<<x.guo_qi<<endl;
}
}
}
}
return 0;
}
/*/
map<int,IP>::iterator it;
for(it=I.begin();it!=I.end();it++){
cout<<it->first<<" "<<it->second.name<<" "<<it->second.zhuang_tai<<" "<<it->second.guo_qi<<endl;
}
/*/
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