完整版NS2网络仿真试验

(完整 word 版)NS2 网络仿真实验 移动自组织网络 实实 验验 报报 告告 NS2 网络仿真实验 何云瑞 13120073 1 (完整 word 版)NS2 网络仿真实验 电信研 1301 班 1 1．实验目的和要求．实验目的和要求 1．学会NS2的安装过程，并熟悉NS2的环境； 2．观察并解释NAM动画，分析Trace文档。 3．学会用awk和gnuplot分析吞吐量、封包延迟、抖动率和封包丢失率。 2 2．实验环境．实验环境 先在 PC 上安装 VMware 虚拟机，再在虚拟机上安装 Ubuntu 系统，最后再 Ubuntu 系统 上安装 NS2 软件，本次实验采用的是 NS-2.34 版本。 3 3．基本概念．基本概念 3.1 NS23.1 NS2 简介简介 NS2 是一款开放源代码的网络模拟软件,最初由 UC Berkeley 开发。 它是一种面向对象的网 络模拟器,它本质上是一个离散事件模拟器，其本身有一个模拟时钟，所有的模拟都由离散事件 驱动。其采用了分裂对象模型的开发机制,采用 C++和 OTcl 两种语言进行开发。它们之间采用 TclCL 进行自动连接和映射。考虑效率和操作便利等因素,NS2 将数据通道和控制通道的实现相 分离.为了减少封包和事件的处理时间，事件调度器和数据通道上的基本网络组件对象都使用 C++编写，这些对象通过 TclCL 映射对 OTcl 解释器可见。 目前,NS2 可以用于模拟各种不同的通信网络 ,它功能强大,模块丰富,已经实现的主要模块 有：网络传输协议，如TCP 和 UDP；业务源流量产生器,如 FTP、Telnet、CBR、Web 和 VBR； 路由队列管理机制，如 Droptail、RED 和 CBQ；路由算法；以及无线网络 WLAN、移动 IP 和 2 (完整 word 版)NS2 网络仿真实验 卫星通信网络等模块。也为进行局域网的模拟实现了多播协议以及一些 MAC 子层协议。 3 3。。2 NS22 NS2 的功能模块的功能模块 NS2 仿真器封装了许多功能模块，最基本的是节点、链路、代理、数据包格式等，下面对 各个模块进行简单的介绍： （1）事件调度器：目前 NS2 提供了四种具有不同数据结构的调度器，分别是链表、堆、 日历表和实时调度器。 （2）节点（node）:是由 TclObject 对象组成的复合组件，在 NS2 中可以表示端节点和路 由器. （3）链路(link）：由多个组件复合而成，用来连接网络节点 .所有的链路都是以队列的形式 来管理封包的到达、离开和丢弃。 (4）代理（agent）：负责网络层封包的产生和接收，也可以用在各个层次的协议实现中 . 每个 agent 连接到一个网络节点上,由该节点给它分配一个端口号。 （5）封包（packet):由头部和数据两部封包成。一般情况下，packet 只有头部、没有数据 部分。 （6）应用层(Application）:流量产生器(Traffic generators）创建了各种不同的概率模型 来模拟产生实际网络中的业务流，它建立在 UDP 代理之上;应用模拟器（Simulated application）产生建立在 TCP 代理之上的业务流。 （7)数据记录:Trace，功能是能够详细记录模拟过程 ,同时，用户也可以根据自己的需要记 录模拟过程中的任何一个细节,模拟结束后会产生 out。tr 文件;Monitor，NS2 中有两种监测， 队列监测（Queue Monitoring）和流量监测（Per-Flow Monitoring)。 (8）动画演示 Nam,是基于 Tcl/Tk 的动画演示工具，用来把模拟的过程用可视化的方式呈 现出来，模拟结束后会产生 out.man 文件. 3 (完整 word 版)NS2 网络仿真实验 （9)数据分析：gawk。awk 是一种程序语言。它具有一般程序语言常见的功能。由于awk 语言具有使用直译器（Interpreter）不需先行编译;变量无型别之分(Typeless)，可使用文字当 数组的注标(Associative Array)等特色,所以使用 awk 撰写程序比起使用其它语言更简洁便利且 节省时间。awk 还具有一些内建功能，使得 awk 擅于处理具资料列（Record）,字段（Field) 型态的资料。此外,awk 内建有 pipe 的功能，可将处理中的资料传送给外部的 Shell 命令加以处 理，再将Shell 命令处理后的资料传回 awk 程序，这个特点也使得 awk 程序很容易使用系统资 源。而 gawk 是 GNU 所开发的 awk，最初在 1986 年完成，之后不断改进和更新，gawk 包含 awk 的所有功能。 3 3。。3 Trace3 Trace文件的格式文件的格式 （1 （1 （12 0） 1）） (1)(2） （3) （4） （5） （6）(7) （8）(9) Fro Event Timm enod e To nod e Pkt Pkt Flag type sizes Src Dst Seq Fid add add nu rrm Pkt id （1）Event 发生的事件类型。 + 表示封包进入链路队列（Enqueue) - 表示封包离开链路队列（Dequeue） r 表示目的队列接受(receive）事件 d 表示队列丢弃(drop）封包事件 (2）time 表示事件发生的时间 （3）From node 表示封包发送节点的 id 4 (完整 word 版)NS2 网络仿真实验 （4)From node 表示封包传送目的节点的 id (5）Pkt type 表示封包类型 （6)Pkt size 表示封包的大小 （7)Flags 表示标志项 （8)Fid 为 Flow id 的简写，流标识符 （9）Src addr 表示源地址，格式为：node。port。node 为封包发送节点的 id，port 代 表发送封包节点的端口号。 （10）Dst addr 表示目的地址，格式为：node.port。node 为封包接收节点的 id，port 代表接收封包节点的端口号. （11)Seq num 封包的序列号 （12）Pkt id 封包的唯一标识符,表示封包的 id。 3 3。。4 CBR4 CBR 和和 FTPFTP 简介简介 CBR：Constant Bit Rate，固定传输速率.这是一个用来形容通信服务质量（ Quality of Service,QoS）的术语.和该词相对应的词是可变码率或可变比特率（ Variable Bit Rate，缩写 VBR） 。当形容编解码器的时候,CBR 编码指的是编码器的输出码率（或者解码器的输入码率)应 该是固定制（常数)。当在一个带宽受限的信道中进行多媒体通信的时候 CBR 是非常有用的，因 为这时候受限的是最高码率，CBR 可以更好的易用这样的信道。但是 CBR 不适合进行存储，因 为 CBR 将导致没有足够的码率对复杂的内容部分进行编码（从而导致质量下降） ，同时在简单 的内容部分会浪费一些码率。 FTP：File Transfer Protocol，文件传输协议，中文