ns-3网络仿真

格式：pdf
大小：392.07 KB
文档页数：8

NS-3网络仿真

一：实验要求

用NS-3仿真某个特定的网络环境，并输出相应的仿真参数（时延，抖动率，吞吐量，丢包率）。二：软件介绍

NS-3 是一款全新新的网络模拟器，NS-3并不是NS-2的扩展。虽然二者都由C++编写的，但是NS-3并不支持NS-2的API。NS-2的一些模块已经被移植到了NS-3。在NS-3开发过程时，“NS-3项目”会继续维护NS-2，同时也会研究从NS-2到NS-3的过渡和整合机制。三：实验原理及步骤

NS-3是一款离散事件网络模拟驱动器，操作者能够编辑自己所需要的网络拓扑以及网络环境，来模拟一个网络的数据传输，并输出其性能参数。软件中包含很多模块：节点模块（创造节点），移动模块（仿真WIFI，LTE可使用），随机模块（生成随机错误模型），网络模块（不同的通信协议），应用模块（创建packet 数据包以及接受packet数据包），统计模块（输出统计数据，网络性能参数）等等；首先假设一个简单的网络拓扑：两个节点之间使用点对点链路，使用TCP协议进行通信，假设随机错误率为0.00001，节点不可移动（因为不是无线网络），具体代码如下： NodeContainer nodes;nodes.Create (2);创建两个节点；PointToPointHelper pointToPoint;pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue ("5Mbps"));pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue ("2ms"));设置链路的传输速率为5Mbps，时延为2ms；

201628NetDeviceContainer devices;devices = pointToPoint.Install (nodes);为每个节点添加网络设备Ptrem=CreateObject ();em->SetAttribute("ErrorRate",DoubleValue(0.00001));devices.Get(1)->SetAttribute("ReceiveErrorModel",PointerValue (em));创建一个错误模型，讲错误率设置为0.00001，仿真TCP协议的重传机制。InternetStackHelper stack;stack.Install (nodes);为每个节点安装协议栈；Ipv4AddressHelper address;address.SetBase ("10.1.1.0", "255.255.255.252");Ipv4InterfaceContainer interfaces = address.Assign (devices);为每个节点的网络设备添加IP地址；这样一个简单的网络拓扑就建立完成。接下来就是为这个网络节点添加应用程序，让他们在这个网络中模拟传输数据，具体代码如下：uint16_t sinkPort = 8080;Address sinkAddress (InetSocketAddress (interfaces.GetAddress (1), sinkPort));PacketSinkHelper packetSinkHelper ("ns3::TcpSocketFactory", InetSocketAddress (Ipv4Address::GetAny (), sinkPort));ApplicationContainer sinkApps = packetSinkHelper.Install (nodes.Get (1));sinkApps.Start (Seconds (0.));sinkApps.Stop (Seconds (10.));将接受数据的应用程序设置在Node.Get(1)节点上，端口设置为8080；程序起始时间为0s，终止时间为10s；Ptr app = CreateObject ();app->Setup (ns3TcpSocket, sinkAddress, 1040, 1000, DataRate ("1Mbps"));nodes.Get (0)->AddApplication (app);app->SetStartTime (Seconds (1.));

201628app->SetStopTime (Seconds (10.));将发送数据的应用程序设置在Node.Get(0)；发送起始时间为1s；结束时间为10s；这样网络拓扑和节点之间应用程序的设定已完成，接下来就是应用统计模块，输出节点之间具体通信性能的参数，及时延，吞吐量，抖动率，丢包率；NS-3中，有一个回调机制，方便我们来输出具体某个条件发生改变时就自动执行某个函数，回调的实现是TraceConnectWithoutContext函数，举个例子，在我的时延仿真中，输出时延的代码我是这样写的：static voidCalculateDelay (Ptrp,const Address &address){ static float k = 0; k++; static float m = -1; static float n = 0; n += (p->GetUid() - m)/2-1; delayJitter.RecordRx(p); Time t = delayJitter.GetLastDelay(); std::cout << Simulator::Now ().GetSeconds () << "\t" << t.GetMilliSeconds() << std::endl; m = p->GetUid();}首先定义一个时延的计算函数，是全局变量函数；其次在main函数中使用回调机制：sinkApps.Get(0)->TraceConnectWithoutContext("Rx", MakeCallback(&CalculateDelay));含义就是当接受端节点每收到一个TCP包，就会执行一次CalculateDelay函数，计算这个数据包在网络中传输的时延，并输出；这样就完成了程序的编写；接下来就是输出具体数据：在终端打开，到指定的文件夹中，输入./waf --run scratch/delay >delay.dat 2>&1按指定格式输出.dat文件之后，再在终端用GNUPLOT来作出.dat文件中的图形即可：

201628下面用同样的拓扑，应用程序以及同样的错误模型仿真输出TCP拥塞窗口值随时间的变化，抖动率，丢包率，吞吐量：

拥塞窗口随时间的变化：以上

材，深入

纳入学习内容

克思主义立场观

情怀、务实思想作

“五位一体”总体布局、

深刻内涵和要求。要着重学

、科学发展、和谐发展。（三）

新要求，坚持以知促行、知行合一

德、有品行，讲奉献、有作为的合格党员

想信念时时处处体现为行动的力量；坚定正确

针政策看齐，认真贯彻省委、市委决策部署，做

产党员永远是劳动人民的普通一员，密切联系群众，

，心存敬畏、手握戒尺，廉洁从政、从严治家，带头弘扬社

，筑牢拒腐防变的防线；始终保持干事创业、开拓进取的精气神

险时候豁得出，在XX事业“十三五”规划开局起步、“决胜全面小

”中奋发有为、建功立业。全体党员要坚持学做结合，坚

念，牢固树立党的意识、党员意识，强化党的宗旨意识，积极践行社会主义

稳定实践中建功立业。县处级以上党员领导干部要学做结合，对照习近平总书

个必须”等重要论述，认真践行“三严三实”要求和好干部标准，带头坚定理想信

和政治规矩，带头牢固树立和贯彻落实五大发展理念，带头攻坚克难、敢于担当，

党责任。三、主要措施（一）开展“两重温两对照”主题党日活动。4月底前，结

以党支部为单位开展一次主题党日活动，组织党员重温入党志愿、重温入党誓词，

、谈信念，对照入党誓词找标准、找差距。党支部书记作学习动员，领导干部带头

温入党志愿和入党誓词，交流思想体会。（二）开展“三个

中心组形式，定期组织集中学习，每次确定1个专题开展交流研讨。按照“三会一

组每月底组织一次党员集中学习。支部每季度召开一次全体党员会议，分别围绕“

治方向”、“坚持根本宗旨，敢于担当作为”、“坚守纪律底线，树立清风正气

每个专题集中学习讨论不得少于1天。（三）开展“四个讲党课”。党支部要结合

“四个讲党课”要求，开展党组班子成员到联系区县XX局带头讲党课，局党组书记

记给支部党员讲党课，邀请党校教师、专家学者给党员干部讲党课，鼓励普通党

党章党规、学系列讲话，做合格党员”学习教育实施方案党中央决定，2

、学系列讲话，做合格党员”学习教育（以下简称“两学一做”学习教

党员中开展“学党章党规、学系列讲话，做合格党员”学习教育方

办公室关于印发〈关于在全市党员中开展“学党章党规、学系

（XX委办〔2016〕28号），结合我局实际，现制定如下实

“两学一做”学习教育，基础

重要讲话，全面贯彻落实党的十八大和十八届三中

践活动和“三严三实”专题教育成果；要突出

持学用结合、创先争优，进一步强化宗旨

对问题改，进一步坚持问题导向，注重

领导带头、以上率下，为协调推进

良好开局和“决胜全面小康、

党党章，明确做合格党员

党内法规，尊崇党

用好红色教育

、守纪律目标格丢包率

抖动率处级以上

教材，深入

》纳入学习内容

的马克思主义立场观

情怀、务实思想作

路、“五位一体”总体布局、

面的深刻内涵和要求。要着重学

展、科学发展、和谐发展。（三）

新要求，坚持以知促行、知行合一

讲道德、有品行，讲奉献、有作为的合格党员

把理想信念时时处处体现为行动的力量；坚定正确

线方针政策看齐，认真贯彻省委、市委决策部署，做

记共产党员永远是劳动人民的普通一员，密切联系群众，

，心存敬畏、手握戒尺，廉洁从政、从严治家，带头弘扬社

德，筑牢拒腐防变的防线；始终保持干事创业、开拓进取的精气神

危险时候豁得出，在XX事业“十三五”规划开局起步、“决胜全面小

”中奋发有为、建功立业。全体党员要坚持学做结合，坚

念，牢固树立党的意识、党员意识，强化党的宗旨意识，积极践行社会主义

展稳定实践中建功立业。县处级以上党员领导干部要学做结合，对照习近平总书

五个必须”等重要论述，认真践行“三严三实”要求和好干部标准，带头坚定理想信

律和政治规矩，带头牢固树立和贯彻落实五大发展理念，带头攻坚克难、敢于担当，

党责任。三、主要措施（一）开展“两重温两对照”主题党日活动。4月底前，结

，以党支部为单位开展一次主题党日活动，组织党员重温入党志愿、重温入党誓词，

、谈信念，对照入党誓词找标准、找差距。党支部书记作学习动员，领导干部带头

温入党志愿和入党誓词，交流思想体会。（二）开展“三个

组中心组形式，定期组织集中学习，每次确定1个专题开展交流研讨。按照“三会一

组每月底组织一次党员集中学习。支部每季度召开一次全体党员会议，分别围绕“

政治方向”、“坚持根本宗旨，敢于担当作为”、“坚守纪律底线，树立清风正气

每个专题集中学习讨论不得少于1天。（三）开展“四个讲党课”。党支部要结合

“四个讲党课”要求，开展党组班子成员到联系区县XX局带头讲党课，局党组书记

NS3对于初学者的教学教程,高手忽略这个吧

* *

1. Ns3 的安装：

开发环境配置：

sudo apt-get install gcc g++ python python-dev //C++和python安装，必装

sudo apt-get install mercurial //NS3代码维护使用的源码版本控制管理系统

sudo apt-get install bzr //运行python绑定ns-3-dev需要bazaar这个组件

sudo apt-get install libgtk2.0-0 libgtk2.0-dev //基于GTK的配置系统

sudo apt-get install gdb valgrind //调试工具

sudo apt-get install doxygen graphviz imagemagick //文档生成器

sudo apt-get install texlive texlive-latex-extra //文档生成器，从源代码中生成说明文档

sudo apt-get install texinfo dia texlive-extra-utils texi2html //ns-3手册和tutorial编写查看工具

sudo apt-get install flex bison //仿真必需的词法分析器和语法分析生成器，必装

sudo apt-get install libgoocanvas-dev //部分移动场景仿真的可视化测试需要这个组件

sudo apt-get install tcpdump //读取pcap的packet traces，即包嗅探器

sudo apt-get install sqlite sqlite3 libsqlite3-dev //支持统计特性的数据库软件

sudo apt-get install libxml2 //xml的配置存储软件

基于NS3的BCube数据中心网络仿真

作者：蒋凌云卢凯黄海平

来源：《软件导刊》2020年第05期

摘要：为了解决复杂数据中心网络仿真难题，在对NS3仿真工具的研究基础上，对NS3的路由协议进行扩充，研究使用NS-3网络仿真软件自动生成BCube网络拓扑，实现BSR路由协议，通过NetAnim可视化模块直观展示网络仿真结果，并通过Tracing系统收集、统计与分析网络丢包情况、端到端时延以及吞吐量等性能指标。与传统RIP协议、OSPF协议进行对比，证明了BSR路由的优越性。该研究可为数据中心网络提供有效的参考信息，有利于简化数据中心网络仿真工作，使数据中心网络能更快地投入使用。

关键词：NS3;网络仿真;BCube;数据中心;网络性能指标

DOI：10. 11907/rjdk. 192104 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2020）005-0190-05

0 引言

近年来，随着云计算和计算机密集型网络技术的快速发展，作为其基础设施的数据中心网络再次成为研究热点。在当前的云计算与大数据环境下，数据中心网络中的服务器节点数呈指数级增长，而传统多根树型数据中心网络结构[1]由于具有造价昂贵、容错性差等缺点，很难满足实际需求。因此，学术界与企业界研究出很多新的数据中心网络结构，例如BCube[2]、DCell[3]、RCube[4]等以服务器为中心的数据中心网络结构，以期解决现有问题。每种数据中心网络都有其对应的路由协议。本文重点研究了BCube数据中心网络中的BSR路由算法，其相比传统RIP协议与OSPF协议有着很大不同。BSR是一种基于函数计算的路由协议，无需维护庞大的路由信息，路由负载能力较强，配置相对简单，适用于大规模数据中心网络[5]。

ns无线网络仿真节点设置及说明

要做一个4个节点的Ad hoc网络仿真，实验环境和要求是：

采用的无线网拓扑结构，主机节点数共有4个；节点1到4的初始位置坐标分别为(0,1 000)、(0,800)、(0,600)和(400,600)，节点1和2在仿真中

保持静止不动，节点3和4则以60m/s速度分别向坐标(0,0)和 (400,0)位置方向垂直移动。系统带宽为2Mbps，系统节点缺省无线传输半径约为500m

。仿真使用的业务流量为FTP，每包发送512字节，发送速度10包/s。采用静态路由方式，节点1在1.5s发包给节点2，节点3在3.5s发包给节点4。

仿真时间一共10s，选取节点2处的估计可用带宽进行分析。

下面是基本环境仿真的adhoc.tcl源码：

# This script is created by emile.Y.S Xiang

#===================================

# 定义模拟变量

#===================================

set val(chan) Channel/WirelessChannel ;#

channel type

set val(prop) Propagation/TwoRayGround ;#

radio-propagation model

set val(netif)

Phy/WirelessPhy ;# network

interface type

set

val(mac) Mac/802_11

;# MAC type

set val(ifq) Queue/DropTail/PriQueue ;#

NS-3环境搭建与测试

实验4---NS-3环境搭建与测试

姓名：学号：

一、目标任务

任务一 NS-3安装与使用。

通过运行“./test.py -c core”脚本进行ns-3软件包单元测试。

任务二测试运行实例程序。

分别运行

二、编程语言

C++

三、关键代码

//头文件声明

#include "ns3/core-module.h"

#include "ns3/network-module.h"

#include "ns3/Internet-module.h"

#include "ns3/point-to-point-module.h"

#include "ns3/applications-module.h"

//namespace的声明

using namespace ns3;

//声明了一个叫FirstScriptExample的日志构件，通过引用FirstScriptExample这个名字的操作，

//可以实现打开或者关闭控制台日志的输出。

NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("FirstScriptExample");

int main (int argc, char *argv[])

{

Time::SetResolution (Time::NS);

//下面两行脚本是用来使两个日志组件生效的。它们被内建在Echo Client 和Echo

Server 应用中

//设置日志为LOG_LEVEL_INFO级别

LogComponentEnable ("UdpEchoClientApplication", LOG_LEVEL_INFO);

LogComponentEnable ("UdpEchoServerApplication", LOG_LEVEL_INFO);

/********************网络拓扑部分************************/

下载提示

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ns-3网络仿真

合集下载

NS3对于初学者的教学教程,高手忽略这个吧

基于NS3的BCube数据中心网络仿真

ns无线网络仿真节点设置及说明

NS-3环境搭建与测试

文档推荐

最新文档