NS2网络仿真实验
- 格式:docx
- 大小:304.38 KB
- 文档页数:6
NS2网络仿真软件应用于教学中的研究0 引言随着网络技术的飞速发展,传统的计算机网络教学受到较大的冲击,在教学中引入网络模拟显出了十分的必要性与重要性。
计算机网络教学一般可分为理论教学和实验教学两个部分,传统的教学模式存在很突出的问题。
首先,计算机网络课程从设计到许多复杂的概念和原理,教学中通常使用幻灯片来教学,无法简单灵活地来展示动态过程。
学生在学习中感到枯燥乏味,难以理解,导致渐渐失去兴趣。
其次,实验器材比较昂贵,实验室内配备的实验器材数量有限,很难达到较高标准的实验环境,并且实验的时间也是有限的,学生无法充分地理解并且掌握通信技术以及网络工程应用能力,久而久之更加感到无趣。
解决这一难题的有效方法是,在教学中引入网络模拟技术,使用NAM 工具,可以清晰地向学生展示网络协议的动态运行过程,提高学生的学习效率,改善教学效果。
1 NS2仿真软件简介NS2是一款开放源代码的网络模拟原件,由美国加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的MASH研究组开发。
NS2能够仿真多种网络上的众多协议,这些协议涉及到网络的各个层次[1]。
NS2的本质是一个面向对象的离散事件模拟器[2],所有的仿真都是由离散事件驱动的。
NS2采用C++和OTcl两种开发语言进行开发,底层仿真引擎主要用C++编写,OTcl作为仿真时的命令和配置语言。
C++是强制类型的程序设计语言,程序模块运行速度非常快,易实现精确复杂的算法。
Otcl是无强制类型的脚本程序编写语言,具有简单、容易实现和修改的特性,可以在不必重新编译的情况下修改仿真参数和仿真过程,两种语言的结合使NS2的仿真效率特别高。
NS2为基于Unix平台的开源免费软件,可以在其官方网站下载。
同时也可以在Windows下使用,鉴于多媒体教室以及实验室条件,可以采用Windows+Cygwin+NS2的安装方式。
2 NS2模拟仿真实验管理器为了方便管理编写后的NAM文件,开发了NS2模拟仿真实验管理器(图1)。
基于NS2的AdHoc网络路由仿真研究的开题报告一、研究背景及意义移动AdHoc网络是指由若干个移动设备组成的临时网络,这些设备采用无线通信技术进行通信。
移动AdHoc网络具有自组织、快速部署等优势,可以在没有固定网络设施的情况下提供灵活的通信服务,广泛应用于军事、应急、野外活动等领域。
路由协议是移动AdHoc网络的关键技术之一,对网络性能和可靠性影响很大。
因此,对AdHoc网络路由协议进行仿真研究,是提高移动AdHoc网络性能和可靠性的关键。
NS2是一个广泛应用的网络仿真工具,可以用于AdHoc网络的仿真研究。
本文将基于NS2,从AdHoc网络路由角度出发,对AdHoc网络的性能和可靠性进行深入研究,为AdHoc网络的优化设计提供理论基础。
二、研究内容和方法1.研究内容本研究将从以下几个方面进行研究:(1)AdHoc网络路由协议综述:综合比较各种AdHoc网络路由协议的优缺点及适用场景。
(2)NS2的安装和配置:学习NS2的基本使用和开发环境的搭建。
(3)AdHoc网络性能分析:设计不同路由协议的仿真模拟实验,比较不同路由协议在网络性能的影响,如网络拓扑、节点密度、流量负载等。
(4)AdHoc网络可靠性分析:研究不同路由协议在网络可靠性方面的影响,如路由表更新、链路稳定性、节点能耗等。
(5)实验结果分析:对仿真实验数据进行处理和分析,提出优化方案并进行验证。
2.研究方法本研究主要采用以下几种研究方法:(1)文献综述法:收集和整理AdHoc网络路由协议的相关文献,对不同路由协议进行比较和分析,确定本研究的研究方向。
(2)仿真实验法:在NS2平台上设计不同路由协议的仿真实验,并根据实验数据进行性能和可靠性分析,提出优化方案。
(3)数学建模法:对AdHoc网络路由协议的性能和可靠性进行数学建模,验证仿真实验的结果,提高研究的可信度和准确性。
三、研究进度安排1.第一阶段:文献综述和NS2的学习与掌握(3个月)(1)收集和整理AdHoc网络路由协议的相关文献,对不同路由协议进行比较和分析。
基于网络模拟软件NS2的网络协议仿真【摘要】:网络模拟是网络协议性能及研究中非常重要的一个组成部分。
本文介绍了网络模拟软件 NS2 的结构和特点以及仿真过程,并实例介绍了基于NS2的网络协议仿真。
【关键词】:NS2;TCP;UDP;路由;仿真一、引言网络模拟是网络协议性能及研究中非常重要的一个组成部分,算法是否合理、是否具有实用价值、是否能够提高网络的性能等都需要通过实验证明。
由于在真实的网络环境中进行实践验证耗资巨大,多数高校和科研机构并不具备完整有效的实验环境,而且真实网络中实验数据的收集和分析也有一定困难。
网络仿真软件通过在计算机上建立一个虚拟的网络环境来实现对真实网络环境的模拟,科研人员在这个平台上不仅能对网络的通信、设备、协议、结构以及应用进行研究,还能对网络的性能进行分析和评估。
仿真软件大大提高了网络设计开发的效率,同时也降低了费用和风险,已经成为研究中不可或缺的工具。
二、NS2 的结构和特点目前,使用较多的网络仿真软件有OPNET,Matlab,NS2 和GloMoSim 等。
选择免费且开放源代码的NS2作为仿真平台,是因为该平台是一种离散事件网络仿真平台,可以运行在Linux或Windows操作系统上。
作为一种可扩展、易配置、可编程的事件驱动的网络仿真软件,NS2能够近乎真实地在各个层次上模拟网络运行,并支持多种协议。
其主要功能包括以下几点。
一)灵活的仿真环境作为一款开源软件,NS2所有源代码公开,任何人都可以获得、使用和修改其源代码。
这对于利用NS2来构建特殊的网络仿真实验环境非常方便和迅速。
二)结果分析及再现容易研究人员通过配置环境参数获得理想的网络环境,即可实时跟踪并记录关键节点的重要信息,从而获得网络性能参数,并可以随时再现某些特殊情况,这在真实网中是难以做到的。
三)良好的可扩展性NS2使用C++和OTCL两种程序设计语言,分别完成具体协议的模拟,实现与网络仿真环境的配置和建立。
使用一些工具来分析和呈现模拟结果对于使用网络仿真软件来做网络效能分析的人而言,步骤通常是先设计出符合自己需要的网络仿真环境,设定其不同的参数,执行仿真,收集结果数据,最后把数据使用图片或表格把结果呈现出来以方便分析实验。
一般而言,对于ns2的初学者而言,总是会遇到一个问题,就是网络仿真程序跑完后,接下来该如何分析。
这是非常重要的一个过程,所以希望ns2的初学者能好好的研究此章节的内容,相信一定会对大家的研究有相当的帮助。
本节打算以一个简单的网络环境为范例,介绍如何使用一些工具来分析和呈现模拟结果,这包含了如何去量测End-to-End Delay、Jitter、Packet Loss、和Throughput。
而采用的方法是去分析traffic trace 档案的方式,这种方法的优点是简单且不需要去修改到ns2核心的部份,但缺点是若是仿真数据若是太多,traffic trace的档案会太大,这样会增加分析所需要的时间。
另外一种方法,是去更改ns2核心,增加或修改一些档案,把所需要量测的参数直接记录下来,这种方法的优点是模拟结束后,所需要量测的数据已经完全记录下来,但缺点是要动到ns2核心的部分,对于初学者而言,这是一个很大的门坎,这个方法笔者留到后面的章节在做介绍。
笔者先对要模拟的环境做一个简单的介绍。
这个网络的环境包含了四个网络节点(n0,n1,n2,n3),如下图所示。
网络节点n0到节点n2之间,和节点n1到节点n2之间的网络频宽(bandwidth)是2Mbps,延迟时间(propagation delay)是10ms。
网络拓朴中的频宽瓶颈是在节点n2到节点n3之间,频宽为,延迟的时间为20ms。
每个网络节都是采用DropTail queue的方式,且在节点n2到节点n3之间的最大队列长度是10个封包的长度。
在节点n0到n3之间会有一条FTP的联机,FTP应用程序是架构在TCP之上,所以在写仿真环境的描述语言的时候,必需先建立一条TCP的联机,在来源端n0上使用TCP agent产生”tcp”来发送TCP的封包;在目的地端n3使用TCPsink agent产生”sink”来接受TCP的数据、并产生回复封包(ACK)回传送端、最后把接收的TCP封包释放。
基于NS2的选播路由算法的仿真实现的开题报告一、选题背景和研究意义在基于IP网络的流媒体传输中,选播是一种非常重要的技术。
选播技术可以针对不同的用户需求,选择不同的数据流进行传输。
因此,选播技术可以提高用户的观看体验,提高流媒体系统的整体性能。
选播需要一种有效的路由算法来支持。
目前,已经有很多选播路由算法被提出来,如基于广播的Flooding算法、基于具有预测能力的Markov模型的路由算法等。
这些算法都有各自的特点和优缺点。
因此,对选播路由算法进行深入研究,可以为流媒体系统的设计和优化提供有益的参考。
本项目旨在基于NS2网络仿真工具,实现基于选播的路由算法,并对该算法进行性能评估和比较分析。
二、研究内容和技术路线本项目的研究内容主要包括以下几个方面:1.调研和分析现有的选播路由算法,了解各种算法的优缺点和适用场景。
2.在NS2网络仿真工具中,实现基于选播的路由算法,包括算法的流程、模块调用和算法参数设置等。
3.设置仿真场景,模拟选播路由算法在不同网络拓扑和负载情况下的性能表现。
4.对选播路由算法进行性能评估和比较分析,从数据包传输延迟、丢包率、系统吞吐量等方面进行评估和比较。
技术路线如下:1. NS2网络仿真工具的安装和配置。
2. 选播路由算法的设计和实现。
3. 仿真场景的设置和数据收集。
4. 数据分析和处理,性能评估和比较分析。
三、预期成果和创新点本项目预期的成果主要包括:1.选播路由算法的实现和性能评估报告。
2.选播路由算法的性能比较分析报告。
通过本项目的实现和性能评估,可以为基于IP网络的流媒体选播技术的开发和优化提供有益的参考。
同时,本项目对于流媒体网络的研究也将会具有一定的推动作用。
本项目的创新点主要包括:1.采用NS2网络仿真工具实现选播路由算法的仿真实验,避免在实际网络中进行大量的试验,节省成本和时间。
2.对选播路由算法进行系统性能评估和比较分析,可以更全面和深入地了解该算法的优缺点和性能表现。
NS2仿真与网络实验教学陈建锐【摘要】针对计算机网络实验教学存在的问题,介绍了目前应用较为广泛的网络仿真器NS2的工作原理和特点.探讨了NS2在网络教学中的应用,提出了将网络仿真工具NS2应用于网络课程教学和实验的方法,有利于学生更加直观地理解网络协议的实现原理,提高网络教学的效果,并给出了应用实例.【期刊名称】《实验科学与技术》【年(卷),期】2010(008)002【总页数】3页(P75-77)【关键词】NS2软件;网络仿真;实验教学【作者】陈建锐【作者单位】湛江师范学院实验教学管理处,广东,湛江,524048【正文语种】中文【中图分类】TP391.9;G642.423计算机网络是一门理论与应用紧密结合的课程。
计算机网络原理涉及很多协议、算法以及一些特殊的网络环境,这些内容在传统的实验环境下很难模拟或成本太高。
目前在机房的单机环境下很多网络原理、网络应用的实验由于实验条件的限制无法开展。
仿真技术为我们解决上述问题提供了一种很好的方法,使得利用有限的实验设备开展以前无法开展的实验成为可能。
例如在NS2下可以进行网络协议的演示、建立移动网络仿真环境、测试网络协议的性能、模拟网络流量的传输,而不必担心对实验室原有计算机系统的影响。
不仅如此,NS2软件所具备的独特的管理机制还可使实验教师轻而易举地完成实验系统的维护,促进计算机实验教学方式的改进与创新。
鉴于计算机网络实验教学的需要以及NS2软件的特殊功能及优点,构建一个虚拟计算机网络实验环境进行实验教学具有重要意义。
NS-Network Simulator是一个面向网络的离散事件模拟器。
是一个面向对象的、可扩展的、易配置的、可编程的事件驱动仿真引擎,由LBNL (Lawrence BerkeleyNational Laboratory)的网络研究组研制开发,是DARPA支持的V I NT项目的核心部分。
NS功能强大,能够仿真有线和无线网(本地和卫星网),局域网和广域网,并支持多种协议如传输层的TCP、UDP协议,应用层的FTP、Telnet、Web协议,支持Droptail、RED等几种路由器队列管理机制以及Dijkstra、动态路由、静态路由、组播路由等路由算法。
基于NS2的水下传感器网络模拟仿真技术研究的开题报告一、研究背景水下传感器网络(Underwater Sensor Networks,简称USN)是指由大量水下传感器节点组成的网络系统,用于实现水下物体的感知、数据处理、通信和控制等功能。
目前,USN已经在海洋科学研究、深海勘探、海洋环境监测、渔业资源管理以及水下安全监控等领域得到广泛应用。
USN的特殊环境和复杂的拓扑结构对网络的设计、性能评估和系统优化提出了挑战。
因此,对USN的模拟仿真技术进行研究显得尤为重要。
NS2是一款开源、广泛应用的网络仿真平台,可以方便地对各种网络协议和系统进行模拟和评估。
基于NS2的USN模拟仿真技术研究可以为USN的设计、优化和实现提供可靠的数据支持。
二、研究目的本课题旨在:1. 研究USN的特殊性质及其对网络仿真的影响;2. 基于NS2平台,开发适用于USN的仿真模型和仿真工具;3. 对USN的各项性能指标(如能量消耗、网络生命周期、传输延迟等)进行模拟仿真分析,提出性能优化方案。
三、研究内容和方法1. USN模拟仿真基础理论研究分析USN的特殊性质和网络拓扑结构,研究基于NS2平台进行USN 仿真的基本理论和方法。
2. USN仿真模型和仿真工具开发设计和开发基于NS2平台的USN仿真模型,包括节点部署、传输协议、路由协议等,开发适用于USN的仿真工具。
3. USN性能仿真实验利用开发的仿真模型和工具,测试USN的各项性能指标,如能耗、网络寿命、传输延迟等指标。
分析各种参数对网络性能的影响,提出性能优化方案。
四、研究意义本课题研究的是基于NS2的USN模拟仿真技术,对于研究USN的性能、优化和安全等方面有一定的参考价值。
具体意义如下:1. 为USN的设计和实现提供可靠的仿真数据支持;2. 为USN性能优化提供基础和参考;3. 为USN相关领域的科学研究和应用提供技术支撑。
五、进度安排阶段 | 工作内容----| ----第一阶段 | 研究USN的特殊性质及其对网络仿真的影响,研究基于NS2平台进行USN仿真的基本理论和方法第二阶段 | 设计和开发基于NS2平台的USN仿真模型,开发适用于USN的仿真工具第三阶段| 利用开发的仿真模型和工具,测试USN的各项性能指标,如能耗、网络寿命、传输延迟等指标第四阶段 | 分析各项仿真结果,提出性能优化方案第五阶段 | 撰写毕业论文六、预期成果1. 基于NS2平台的USN仿真模型和仿真工具;2. USN性能仿真实验的数据和分析结果;3. 学术论文或专利申请。
学年论文题目:基于NS2 的网络仿真与性能分析学院:计算机科学与工程学院专业:计算机科学与技术班级:学生姓名:学号:指导教师:二零一三年六月六日基于NS2 的网络仿真与性能分析摘要近几年来,网络结构的复杂化和应用的多样化,为网络系统的分析和设计提出了新的挑战,计算机网络的运行行为是不可见的,为了能够实时了解网络的运行效能,网络仿真是可靠手段。
采用先进的网络模拟工具NS2 对端到端网络进行了模拟仿真以及多方面的性能测试,测试包括端到端延迟、抖动、丢包率以及网络吞吐量等参数。
实现了网络模型的动态生成、数据传输的动画模拟、实时数据的计算以及运行结果呈现,给出了在NS2 平台上执行仿真的原理和方法,并对仿真结果进行了具体的分析。
关键字:NS2,网络仿真,时延,抖动,丢包率,吞吐量Network Simulation and Performance Analysis Based on NS2AbstractIn recent years, the complicated network structure and diversification of applications, for the analysis and design of the network system poses new challenges and run behavior of the computer network is not visible, in order to understand network performance in real time, is a reliable means of network simulation. Advanced network simulation tool NS2 simulation on end-to-end network and a number of performance tests, tests include end-to-end latency, jitter, packet loss and network throughput parameter. Implements a network model of dynamic animation generated, data transfer, data calculation in real time, and run results, gives a principle and method of execution on the NS2 simulation and analysis of the results of the simulation are specific.Key words:NS2, network simulation,time delay, jitter, frame-loss ratio,throughput目录第一章引言 (4)第二章基于NS2 的网络仿真与性能分析 (5)2.1 网络仿真简介 (5)2.1.1 网络仿真的特点 (5)2.2 基于 NS2 的网络仿真 (6)2.2.1 仿真步骤 (6)2.2.2 环境的建立与配置 (6)2.2.3 模拟运行 (7)2.2.4 性能分析 (8)结束语 (11)参考文献 (12)第一章引言近几年来,随着网络结构和规模的复杂化以及网络的应用的多样化,单纯依靠经验进行网络的规划规划和设计、网络设备的研发以及网络协议的开发已经不能适应网络的发展;网络仿真很好地满足了这种需求。
3. 实例分析上一节简要介绍了5款网络仿真软件,其中比较常用的是OPNET Modeler和NS2,很多大学和科研单位大都采用这两种工具进行网络方面的研究和设计分析。
这一节将通过一个实例来展示这两种网络仿真软件的特点,并对这两种软件进行比较分析。
在这个实例中,我们采用网络的拓扑结构如图1所示,图中有5个节点,其中0、1、2号节点是发送节点,4号节点是接收节点。
下面是使用OPNET Modeler和NS2两种软件的仿真过程。
图1:仿真网络的拓扑结构3.1 使用NS2进行网络仿真在本节中,笔者将使用NS2对图1中的网络进行仿真。
使用NS2进行网络仿真的第一步是编写OTCL脚本。
在OTCL脚本文件(example_ns2.tcl)中,笔者首先定义了5个节点和连接这5个节点的4条边:#定义5个节点set n0 [$ns node]set n1 [$ns node]set n2 [$ns node]set n3 [$ns node]set n4 [$ns node]#定义4条边$ns duplex-link $n0 $n3 1Mb 100ms DropTail$ns duplex-link $n1 $n3 1Mb 100ms DropTail$ns duplex-link $n2 $n3 1Mb 100ms DropTail$ns duplex-link $n3 $n4 1Mb 100ms DropTail要把节点n0、n1、n2定义为发送节点,即将Traffic Source(发送源)与节点n0、n1、n2相连,我们可以先定义下面的函数:proc attach-expoo-traffic { node sink size burst idle rate } {#获得模拟器实例set ns [Simulator instance]#建立连接节点的UDP对象set source [new Agent/UDP]$ns attach-agent $node $source#建立traffic源的对象并设置traffic参数set traffic [new Application/Traffic/Exponential]$traffic set packetSize_ $size$traffic set burst_time_ $burst$traffic set idle_time_ $idle$traffic set rate_ $rate$traffic attach-agent $source#建立发送者与接收者的关系$ns connect $source $sinkreturn $traffic}上面的函数返回发送源的句柄,因此,我们可以使用下面的语句将3个发送源与n0、n1、n2相连:set source0 [attach-expoo-traffic $n0 $sink0 200 2s 1s 100k]set source1 [attach-expoo-traffic $n1 $sink1 200 2s 1s 200k]set source2 [attach-expoo-traffic $n2 $sink2 200 2s 1s 300k]由上面的代码我们可以看出,每个数据发送源的峰值发送速率分别为100kbit/s、200kbit/s和300kbit/s。
实验报告一、实验概述1.在windows系统下安装ubuntu虚拟机2.在ubuntu混井下安装NS2仿真工具包,附说明3.Nam方式示例4.Xgraph方式示例二、实验要求1.内存较大的机器2.Ubuntu系统或linux系统,NS工具包三、实验内容1.NS2仿真工具包安装说明:①在ubuntu系统下设置root账户;②解压NS2文件;③安装ns-allinone-2.35;④设置环境变量⑤验证NS2工具包安装情况2.nam方式otcl脚本:set ns [new Simulator] /建立对象$ns color 1 Blue /设定颜色$ns color 2 Redset nf [open out.nam w] /打开跟踪文件$ns namtrace-all $nfproc finish {} { /定义结束过程global ns nf$ns flush-traceclose $nfexec nam out.nam &exit 0}set ns0 [$ns node] /建立节点set ns1 [$ns node]set ns2 [$ns node]set ns3 [$ns node]$ns duplex-link $ns0 $ns2 1Mb 10ms DropTail /建立节点间的链路$ns duplex-link $ns1 $ns2 1Mb 10ms DropTail$ns duplex-link $ns3 $ns2 1Mb 10ms DropTail$ns duplex-link-op $ns0 $ns2 orient right-down /定义节点位置$ns duplex-link-op $ns1 $ns2 orient right-up$ns duplex-link-op $ns2 $ns3 orient right$ns duplex-link-op $ns2 $ns3 queuePos 0.5set udp0 [new Agent/UDP] /建立代理UDP $udp0 set class_ 1$ns attach-agent $ns0 $udp0set cbr0 [new Application/Traffic/CBR] /产生CBR流量$cbr0 set packetSize_ 500$cbr0 set interval_ 0.005$cbr0 attach-agent $udp0set udp1 [new Agent/UDP]$udp1 set class_ 2$ns attach-agent $ns1 $udp1set cbr1 [new Application/Traffic/CBR]$cbr1 set packetSize_ 500$cbr1 set interval_ 0.005$cbr1 attach-agent $udp1set null0 [new Agent/Null] /建立代理NULL $ns attach-agent $ns3 $null0$ns connect $udp0 $null0$ns connect $udp1 $null0$ns at 0.5 "$cbr0 start" /传送数据$ns at 1.0 "$cbr1 start"$ns at 4.0 "$cbr1 stop"$ns at 4.5 "$cbr0 stop"$ns at 5.0 "finish" /调用结束过程$ns run /仿真分析:节点n0开始传送数据分析:节点n1开始传送数据分析:采用FIFO队列机制丢包,丢弃n0发送的数据包3.Xgraph方式otcl脚本:set ns [new Simulator] /建立对象set f0 [open out0.tr w] /打开输出文件set f1 [open out1.tr w]set f2 [open out2.tr w]for { set i 0 } { $i<5 } {incr i} { /建立节点set n$i [$ns node] /$i外无括号}$ns duplex-link $n0 $n3 1Mb 100ms DropTail /建立链路$ns duplex-link $n1 $n3 1Mb 100ms DropTail$ns duplex-link $n2 $n3 1Mb 100ms DropTail$ns duplex-link $n3 $n4 1Mb 100ms DropTailproc finish {} { /定义结束过程global f0 f1 f2close $f0close $f1close $f2exec xgraph out0.tr out1.tr out2.tr -geometry 800x400 & /tr后面有空格,调用Xgraph显示仿真结果exit 0}proc attach-expoo-traffic { node sink size burst idle rate } { /建立UDP,产生Expoo流量set ns [Simulator instance]set source [new Agent/UDP]$ns attach-agent $node $sourceset traffic [new Application/Traffic/Exponential] /设置流量参数$traffic set packetSize_ $size$traffic set burst_time_ $burst$traffic set idle_time_ $idle$traffic set rate_ $rate$traffic attach-agent $source$ns connect $source $sinkreturn $traffic}proc record {} { /定义记录过程global sink0 sink1 sink2 f0 f1 f2set ns [Simulator instance]set time 0.5 /定义调用周期set bw0 [$sink0 set bytes_]set bw1 [$sink1 set bytes_] /获取字节数set bw2 [$sink2 set bytes_]set now [$ns now] /获取当前时间puts $f0 "$now [expr $bw0/$time*8/1000000]" /计算带宽puts $f1 "$now [expr $bw1/$time*8/1000000]"puts $f2 "$now [expr $bw2/$time*8/1000000]"$sink0 set bytes_ 0 /重置变量byte的值$sink1 set bytes_ 0$sink2 set bytes_ 0$ns at [expr $now+$time] "record" /重新排程}set sink0 [new Agent/LossMonitor] /建立流量接收代理set sink1 [new Agent/LossMonitor]set sink2 [new Agent/LossMonitor]$ns attach-agent $n4 $sink0$ns attach-agent $n4 $sink1$ns attach-agent $n4 $sink2set source0 [attach-expoo-traffic $n0 $sink0 200 2s 1s 100k] /建立UDP,产生Expoo流量set source1 [attach-expoo-traffic $n1 $sink1 200 2s 1s 200k]set source2 [attach-expoo-traffic $n2 $sink2 200 2s 1s 300k]$ns at 0.0 "record" /排程$ns at 10.0 "$source0 start"$ns at 10.0 "$source1 start"$ns at 10.0 "$source2 start"$ns at 50.0 "$source0 stop"$ns at 50.0 "$source1 stop"$ns at 50.0 "$source2 stop"$ns at 60.0 "finish"$ns run /执行仿真实验日志:使用Xgraph画图,编写OTcl文件,运行出现如下错误:Parameter LabelFont: can't translate `helvetica-10' into a font(defaulting to `fixed')X Error: BadFont (invalid Font parameter)Major opcode of failed request: 55 (X_CreateGC)解决方案:将“elvetica-10”改为“fixed”,在~/ns-allinone-2.35/xgraph-12.2目录查找名为init.c的文件后重新编译init.c文件,切换到~/ns-allinone-2.35/ns-2.35/xgraph-12.2目录下make,此时make的文件列表内产生了init.c。
基于NS2的计算机网络实践教学初探【摘要】本文通过对基于NS2的计算机网络实践教学的初探进行了探讨。
首先介绍了NS-2的基本概念,然后分析了计算机网络实践教学的重要意义。
接着详细探讨了基于NS2的计算机网络实践教学的方法和实践案例。
通过对实践案例的分析,评估了教学效果并提出了建设性的意见和建议。
总结了基于NS2的计算机网络实践教学初探的成果和经验,展望了未来的发展方向。
通过本文的研究,可以为计算机网络实践教学提供新思路和方法,促进教学质量的提升,为学生提供更好的学习体验和实践机会。
【关键词】计算机网络、NS2、实践教学、教学探索、实践案例、教学效果、评价、总结1. 引言1.1 绪论计算机网络是当今社会信息通信的基础,已成为各行各业不可或缺的一部分。
在计算机网络领域,实践教学一直占据着重要地位,通过实践教学能够帮助学生更好地理解理论知识,提高解决问题的能力,并增强实际操作的技能。
基于NS2的计算机网络实践教学成为了一种不错的选择。
NS2是一个经典的网络模拟器,具有强大的模拟功能和丰富的网络协议支持,可以帮助学生进行网络实验,并直观地观察实验结果。
本文旨在探讨基于NS2的计算机网络实践教学方法,探讨其对学生学习效果的影响,以及教学效果的评价。
通过具体的实践案例分析,深入探讨NS2在计算机网络实践教学中的应用,以及如何有效地进行教学设计和指导。
最终,通过结论部分对基于NS2的计算机网络实践教学进行总结,为今后的教学实践提供参考和借鉴。
2. 正文2.1 NS-2的基本介绍NS-2是一个广泛使用的网络仿真工具,是一个自由软件。
NS-2的全称是Network Simulator Version 2,它是一个基于事件驱动的网络模拟器。
NS-2的设计目标是提供一个灵活的仿真平台,用于研究和评估网络协议和技术。
NS-2支持多种网络技术,包括有线网络、无线网络、Ad hoc网络和卫星网络等。
NS-2采用了C++语言编写,并使用了Tcl脚本语言作为界面。
隐藏节点和暴露节点仿真实验
实验⽬的:
1.掌握⽆线⽹络中隐藏和暴露节点问题
2.利⽤NS2分析隐藏和暴露节点问题
实验仪器、材料:
:
实验仪器、材料
PC、NS2
实验内容及过程记录
1.进⼊实验7根⽬录,输⼊命令“cd /WNTLab/experiments/exp7”
2.输⼊命令“ns Hidden_Terminal.tcl”,回车。
运⾏打开如下界⾯
3.利⽤NAM动画观察实验结果,如图。
调整运⾏的步长为2ms即可,不宜过⼤,以免⽆法观察到详细的仿真过程
4.仿真程序运⾏说明:仿真开始时(0~1s),节点间相互⼴播路由(DSDV)信息,建⽴路由表。
从1.5s开始,节点1开始向节点0发送数据,需注意,此时节点1需要先发送RTS(实验中设置802.11的RTSThreshold=0,满⾜数据包⼤于RTSThreshold,表⽰开启RTS/CTS,解决暴露终端问题;实现暴露终端请设置RTSThreshold=3000,满⾜数据包⼩于RTSThreshold,因为数据包不会⼤于3000),以保证信道(1-0)的顺利占⽤。
在2s时,节点2也开始向节点3发送数据,同样,节点2也发送RTS报⽂,以获得信道(2→3)的顺利占⽤,并正确传输数据。
仿真时间到达15s时,两条流传输同时结束,此后⽆数据传输,偶尔有链路保活报⽂。
在20s时,仿真实验结束。
NS2网络仿真实验
实验目的:
通过修改NS2的TCP协议代码,来简单的观察窗口阈值的不同算法对网络资源利用率的影响。
实验步骤:
1. 实验环境搭建
(1)系统环境:
虚拟机:virtrulbox;
操作系统:linux/ubuntu 10.04
工作目录:/home/wangtao/workspace/
(2)NS2安装与使用:
下载NS2软件包到工作目录,
地址/sourceforge/nsnam/ns-allinone-2.33.tar.gz
解压(注:以下斜体字为命令行命令)
tar -zxf ns-allinone-2.33.tar.gz
cd ns-allinone-2.33
./install
(中间的两个bug已经修改,此处忽略)
耐心等待安装完毕后将出现如下画面说明安装正常:
接下来是系统环境配置,重新进入终端
cd ~
vim .bashrc(如果没有安装vim最好安装一下,sudo apt-get install vim)
在打开的.bashrc的末尾加上以下内容:
PATH="$PATH:/home/wangtao/worksapce/ns-allinone-2.33/bin:/home/wangtao/worksapce/ns-a llinone-2.33/tcl8.4.18/unix"
export
LD_LIBRARY_PATH="$LD_LIBRARY_PAHT:/home/wangtao/worksapce/ns-allinone-2.33/otcl-1.13,/ home/wangtao/worksapce/ns-allinone-2.33/lib"
export
TCL_LIBRARY="$TCL_LIBRARY:/home/wangtao/worksapce/ns-allinone-2.33/tcl8.4.18/library"
保存并退出,重新进入终端
安装xgraph
sudo apt-get install xgraph
运行一个简单的例子,以证明环境安装完成:
ns /home/wangtao/workspace/ ns-allinone-2.33/tcl/ex/simple.tcl
出现如下图说明成功:
2.修改代码
vim /home/wangtao/workspace/ns-allinone-2.33/tcp/
(将窗口阈值一半变为的窗口阈值1/3——wt_)
第一处:
……
if (cwnd_ < ssthresh_)
slowstart = 1;
if (precision_reduce_) {
//halfwin = windowd() / 2; //wangtao
halfwin = windowd() / 3;
第二处:
……
} else {
int temp;
//temp = (int)(window() / 2);//wangtao
temp = (int)(window() / 3);
halfwin = (double) temp;
……
第三处:
……
switch (how) {
case 0:
/* timeouts */
//ssthresh_ = int( window() / 2 );//wangtao
ssthresh_ = int( window() / 3 );
if (ssthresh_ < 2)
ssthresh_ = 2;
cwnd_ = int(wnd_restart_);
break;
case 1:
……
第四处
……
case 4:
/* Tahoe dup acks */
//ssthresh_ = int( window() / 2 );//wangtao
ssthresh_ = int( window() / 3 );
if (ssthresh_ < 2)
ssthresh_ = 2;
cwnd_ = 1;
break;
default:
abort();
……
3.编写tcl代码,实现一个简单的3节点,2条链路的网络网络如下图,具体代码见附件中的源代码。
实验演示:
首先,我们先来看看在不修改代码时网络的模拟结果:运行时间为50秒的结果
运行时间为500秒的结果
然后我们来观察一下修改过后的运行结果:运行时间为50秒的结果
运行时间为500秒的结果
我们再将窗口阈值的一半改为3/4,修改内容类似wt_tcp1.tcl,具体代码见wt_tcp2.tcl 我们观察500秒的运行结果:
我们观察坐标中曲线和x轴所包围的面积即网络的带宽利用情况,从这四幅图中的比较我们可以得出,1/2比1/3能更好的利用带宽,3/4比1/2能更好的利用带宽,因此该值越大越有利于减少网络不必要的浪费。
实验总结:
NS2是一个功能强大的且方便的仿真工具,我们能在其上面完成很多平时在学习网络课程中的一些自己的想法,通过对C++代码的修改,可以自由的实现自己想要的协议或者算法,实验结果也是十分的清晰明白,通过观察实验结果来验证自己的想法是否可行,是否更好。
通过这样的模拟实验后会更加深入的理解课程上学习到的知识,并融会贯通,收获很大。