基于ns2环境下的网络带宽测量的研究与实现--毕业设计任务书(1)

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1、安徽建筑工业学院毕业设计(论文)任务书课题名称基于NS2环境下网络带宽测量的研究与实现系别电子与信息工程学院专业网络工程姓名周波学号2011年2月24日至2011年6月25日共18周指导教师签字赵彦强姚传茂系主任签字2011年1月5日一、一、毕业设计（论文）的内容（一）NS2平台搭建通过使用网络仿真器即NS2，实现对网络中链路上带宽的模拟。在NS2平台上模拟出网络链路情况，通过包间隔模型的模拟达到对网络链路可利用带宽的测量。1：NS2的简介NS2（NetworkSimulator,version2）是一种面向对象的网络仿真器，本质上是一个离散事件模拟器。由UCB

2、erkeley开发而成。它本身有一个虚拟时钟，所有的仿真都由离散事件驱动的。目前NS2可以用于仿真各种不同的IP网，已经实现的一些仿真有：网络传输协议，比如TCP和UDP；业务源流量产生器，比如FTP,Telnet,WebCBR和VBR；路由队列管理机制，比如Droptail,RED和CBQ；路由算法，比如Dijkstra等。NS2也为进行局域网的仿真而实现了多播以及一些MAC子层协议。NS2仿真器封装了许多功能模块，最基本的是节点、链路、代理、数据包格式等等，下面分别来介绍一下各个模块。　　（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

3、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分组的到达、离开和丢弃。　　（4）代理（agent）：负责网络层分组的产生和接收，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）包（packet）：由头部和数据两部分组成。一般情况下，packet只有头部、没有数据部分。2：NS2平台的安装NS-2是OpenSource的，最

4、早的版本是在linux/unix下运行的，后来有了windows下用vc编译运行的版本，但从2.26以后就放弃了对vc的支持，所以现在装NS2只有两条路，要么装个linux，要么就在windows下装个cygwin，然后再在cygwin上装ns2.6（二）带宽测量的技术和工具VPS，PacketPair,PGM和PRM模型分别用于测量链路带宽、瓶颈带宽、可利用带宽。一次发包数由少到多这是由它的测量指标决定的，VPS，PacketPair由于测量的是链路或路径的基本带宽，它们要求尽量避免竟争流的影响，所以采用了发送单个包或包对多次测量的方法，而PGM和PRM模型测

5、量的是可利用带宽，，需要知道竟争流的情况，所以采用了发送包列增加干扰机会的方法。虽然这些模型不同，但其实它们又是相互联系的。它们基本都采用了带宽和延迟的关系来获得测量指标的值：对数据的处理存在相似性。1变包测量模型变包测量模型[4][5]（variablepacketsize，VPS）最初由和SteveBellovin，VanJacobson在其测量工具pathchar中提出用以测量链路带宽。它假设传输延迟和包大小成线性关系；路由器只进行存储转发；所有连接是单通道的；并且链路上的通讯没有引起测试包排队。由于数据包的转发延时分为：排队时延，传输时延，传播时延，处理

6、时延等几个部分。传播时延由传输媒介的物理性质所决定，对于一定的传输媒介，传播时延是固定的；传输时延是由发送数据包长与带宽共同决定的，大小等于二者的比值;处理时延一般非常小往往可以忽略不计。VPS虽然可以测量逐跳链路的带宽但测量速度比较慢而且需要发送大量的数据包，这会必然会增加网络的负载。依赖于确认包和往返延迟将会出现两次排队、正反链路不对称等问题而且更容易受网络中竞争流的影响，因而没有单向延迟的方法好。而单向延迟的方法需要在各个路由器配置软件这往往不实际。基于这一模型的典型工具有：Pathchar,Clink,Pchar,pipechar等2包对模型包对（pac

7、ketpair）是指两个等长的背靠背的测量数据包，在FIFO排队网络中，如果数据包的大小是s1个字节，瓶颈带宽的大小为字节/秒，那么，数据包通过瓶颈时的时延。如果在发送端发送两个s1个字节的数据包，使它们之间的发送时间间隔，它们将会在瓶颈链路处产生排队，假设它们在后继网络中不产生排队，它们到达接收端时的时间间隔基于这一模型的典型工具有Bprobe，Nettimer，Pathrate，Sprobe3包间隔模型包间隔模型（Theprobegapmodel，PGM）通过分析两个相邻数据包到达接收端时的时间间隔来测量可利用带宽。它假设窄链路和紧链路在同一位置，数据包发送

8、时的初始时间间隔为，受网