基于-windows套接字编程网络编码仿真实现

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1、.基于Windows套接字编程的网络编码仿真实现摘要：针对网络编码数据传输技术，采用windows套接字编程工具，提出了一种仿真实现方法。在局域网内选取若干个终端模拟网络节点，逻辑上构成一个单源组播网络，各终端上采用socket套接字编程方法，按照网络编码数据传输策略进行收发数据。给出的例子是典型的蝴蝶网络，但容易扩充到一般的单源组播网络。与已有的网络编码仿真器相比，提出的方法具有简便、易于掌握的特点。关键词：线性网络编码；蝴蝶网络；套接字编程；仿真实现simulationimplementationofnetworkcodingbasedonwi

2、ndowssocketprogrammingshenming,pubao-xing*,tangbin(departmentofinformationengineering,shaoyangcollege,shaoyang422001,hunan,china)【abstract】byuseofwindowssocketprogramming,amethodofsimulationimplementationofnetworkcodingisproposed.inalocalareanetwork,someterminalsareselectedtos

3、imulatethenetworknodeslogicallytoformasinglesourcemulticastnetwork.withadoptingsocketprogramming,theterminalssendorreceiverdataaccordingtothedatatransmissionstrategyofnetworkcoding.theillustratedexampleisatypicalbutterflynetwork,butcaneasilyextendtogeneralsinglesourcemulticast

4、network.comparingwiththeexistingnetwork...codingsimulator,theproposedmethodissimple,convenientandeasilytobemastered.【keywords】linearnetworkcoding;butterflynetwork;socketprogramming;simulationimplementation0引...言网络仿真在网络技术的教学和科研中具有重要意义，它为理解网络理论、研究和应用网络技术提供了方便的分析工具，同时也是一种有效研究方法。网

5、络编码[1]是一种新型的数据传输技术，它是传统路由传输技术的扩展：节点不仅进行信息转发与复制，还可以进行信息编码。因网络编码具有能提升网络的吞吐量，增加网络的安全性和鲁棒性等优点[2，3]，从而得到了深入广泛的研究。对于网络编码研究过程中的实验环节和仿真实现，目前通常采用自编模拟程序的方式[4，5]，但该方式不直观，且不利于对实验结果的分析比较，同时，对某些应用性能存在争议[6]；还有一些学者选择ns这一网络仿真平台[7]，但ns本身只支持节点的路由传输，而不支持节点的编码传输，从而必须对其进行扩展，由于ns的复杂性，扩展具有一定的难度；此外，还可

6、以采用硬件的方法构造实验平台实现[8，9]，但必须采用特殊的硬件，实现起来较麻烦。本文提出了一种简便的网络编码仿真实现方法，它不需要特定的软、硬件支持，同时又不同于软件仿真，具有一定的直观性。在局域网内选取若干终端来模拟网络节点，构成逻辑上的单源组播网络，根据网络编码数据传输策略，各节点采用windows套接字编程[10]方法实现数据的接收与发送，宿点对接收到的数据进行解码而恢复出源点播出的信息。实验表明，提出的方法是有效的，且该方法具有软硬件要求低、操作方便的特点，并易于掌握。尽管本文给出的是一个较为简单的网络拓扑结构：蝴蝶网络[11]，但提出的

7、方法适用于一般的单源组播网络。提出的方法为网络编码数据传输技术提供了有效的仿真实现方法，对网络编码的科研和教学具有重要的意义。1网络编码数据传输技术网络编码是路由技术的扩展，除继承了路由传输技术的信息复制与转发功能外，还允许网络节点对信息进行编码后再传输，信息编码建立在有限域上，即编码是各信息在有限域上的线性组合（线性网络编码），宿点从所有的输入信道收到信息后，必须通过联立方程，求解线性方程组才能恢复出源点的信息。图1是典型的蝴蝶网络，在不少文献中用于描述网络编码的原理，它是一个有向无环单源组播网络，其中节点s是源点，t1和t2是宿点，节点2、3、

8、4、5为中间节点。设每条链路的信道容量均为1，即每条链路在单位时间内最多只能传输一个字符，而源点s欲通过网络组播信息至两个