Tabla MAC de un switch: aprender, reenviar e inundar

1import re
2import sys
3
4DIFUSION = "ff:ff:ff:ff:ff:ff"
5
6
7def mac_normal(texto):
8    """00-1A-2B-00-00-01 o 00:1a:2b:00:00:01 → 00:1a:2b:00:00:01; None si no es una MAC."""
9    t = texto.strip().lower().replace("-", ":")
10    return t if re.fullmatch(r"([0-9a-f]{2}:){5}[0-9a-f]{2}", t) else None
11
12
13def es_de_grupo(mac):
14    # el bit menos significativo del primer octeto indica grupo (multidifusión o difusión)
15    return int(mac[:2], 16) & 1 == 1
16
17
18def main():
19    puertos = 0
20    envejecimiento = 300
21    tabla = {}                      # mac → [puerto, último instante en que se vio]
22    ultimo_t = None
23    cuentas = {"tramas": 0, "reenviadas": 0, "inundadas": 0, "filtradas": 0, "difusion": 0}
24
25    def purgar(t):
26        for mac in [m for m, (_, visto) in tabla.items() if t - visto > envejecimiento]:
27            del tabla[mac]
28            print(f"t={t}: caduca {mac}")
29
30    for n, linea in enumerate(sys.stdin.read().split("\n"), start=1):
31        partes = linea.split()
32        if not partes:
33            continue
34        orden = partes[0].upper()
35        if orden == "PUERTOS" and len(partes) == 2 and partes[1].isdigit():
36            puertos = int(partes[1])
37            continue
38        if orden == "ENVEJECIMIENTO" and len(partes) == 2 and partes[1].isdigit():
39            envejecimiento = int(partes[1])
40            continue
41        if orden == "TABLA" and len(partes) == 2 and partes[1].isdigit():
42            t = int(partes[1])
43            purgar(t)
44            filas = sorted(tabla.items(), key=lambda e: (e[1][0], e[0]))
45            print(f"Tabla MAC en t={t} ({len(filas)} entrada{'' if len(filas) == 1 else 's'}):")
46            for mac, (puerto, visto) in filas:
47                print(f"  {mac}  puerto {puerto}  hace {t - visto} s")
48            continue
49        if len(partes) != 4 or not partes[0].isdigit() or not partes[1].isdigit():
50            print(f"Línea {n}: no se entiende «{linea.strip()}»")
51            continue
52        t, entrada = int(partes[0]), int(partes[1])
53        origen, destino = mac_normal(partes[2]), mac_normal(partes[3])
54        if not 1 <= entrada <= puertos:
55            print(f"Línea {n}: el puerto {entrada} no existe (el switch tiene {puertos})")
56            continue
57        if origen is None or destino is None:
58            print(f"Línea {n}: MAC no válida")
59            continue
60        if es_de_grupo(origen):
61            print(f"Línea {n}: el origen {origen} es una dirección de grupo; ninguna tarjeta la usa como origen")
62            continue
63        if ultimo_t is not None and t < ultimo_t:
64            print(f"Línea {n}: el tiempo no puede ir hacia atrás ({t} < {ultimo_t})")
65            continue
66        ultimo_t = t
67        cuentas["tramas"] += 1
68        purgar(t)
69        # aprender: el origen está detrás del puerto por el que entra la trama
70        if origen in tabla and tabla[origen][0] != entrada:
71            print(f"t={t}: {origen} se ha movido del puerto {tabla[origen][0]} al {entrada}")
72        tabla[origen] = [entrada, t]
73        otros = ", ".join(str(p) for p in range(1, puertos + 1) if p != entrada)
74        cabecera = f"t={t} {origen} → {destino} (puerto {entrada}):"
75        if destino == DIFUSION or es_de_grupo(destino):
76            cuentas["difusion"] += 1
77            print(f"{cabecera} {'difusión' if destino == DIFUSION else 'multidifusión'} a {otros or 'ningún puerto'}")
78        elif destino in tabla:
79            salida = tabla[destino][0]
80            if salida == entrada:
81                cuentas["filtradas"] += 1
82                print(f"{cabecera} filtrada (el destino está en el mismo puerto)")
83            else:
84                cuentas["reenviadas"] += 1
85                print(f"{cabecera} reenviada al puerto {salida}")
86        else:
87            cuentas["inundadas"] += 1
88            print(f"{cabecera} destino desconocido, inundación a {otros or 'ningún puerto'}")
89    c = cuentas
90    print(f"Resumen: {c['tramas']} tramas, {c['reenviadas']} reenviadas, {c['inundadas']} inundadas, {c['filtradas']} filtradas, {c['difusion']} de difusión")
91
92
93main()