ns2仿真软件在无线网络教学中的应用

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1、NS2仿真软件在无线网络教学中的应用李大勇（山东理工职业学院）摘要高校“无线网络”课程教学中存在内容枯燥、难于实验等不足,使用NS2网络仿真工具进行“无线网络”课程的教学，可以通过可视化方式增强学生对无线网络协议的理解，还可以提高学生分析问题和动手的能力。本文介绍了NS2的工作机制和基本特点，总结了NS2在“无线网络”教学中的基本过程，分析了“无线网络”课程教学中应用NS2的优势，并给出了两个典型教学案例。关键词网络仿真；NS2；无线网络；教学中图分类号:TP393文献标识码:AApplicationofNS2Simul

2、atorinWirelessNetworkTeachingLIDa-Yong(ShanDongPolytechnicVocationalCollege)AbstractThereexistsinadequateproblemssuchasteachingcontentisboringanddifficulttotestin"wirelessnetwork"courseofcolleges.TheuseofnetworksimulationtoolNS2in"wirelessnetwork"teachingnotonlyc

3、anbevisualizedforimprovingstudentsunderstandingthewirelessnetworkprotocols,butalsocanimprovestudents’analyzingproblemsandpracticalabilities.Inthispaper,theworkingmechanismandthebasiccharacteristicsofNS2isdescribed.Then,thebasicteachingprocessofusingNS2in"wireless

4、network"issummedup.TheadvantagesofapplyingNS2to"wirelessnetwork"teachingisanalyzed.Finally,thetwotypicalcasesofteachingaregiven.Keywordsnetworksimulator;NS2;wirelessnetwork;teaching1引言“无线网络”课程主要讲解无线网络相关的技术，包括介绍大量的无线协议。经过教学实践，我们发现授课过程中存在以下问题。(1)课程的内容主要涉及到很多网络协议和算法

5、，协议的内容比较抽象和枯燥，一般只能从理论上进行分析无法使用试验手段让学生获得感性认识。虽然教学手段中幻灯片可以提供一定的动画演示效果，但对提高教学效果的作用并不明显。(2)课程所讲解的大多数网络协议和算法，在传统的实验环境下很难模拟或成本太高而影响教学效果。课程涉及的技术内容较新，实验设备昂贵，一般的院校不具备实际做实验的条件。即使可以获得真实的网络环境，然而这种非理想的场景中影响因素众多，学生难以了解到各种因素带来的真正效果。(3)传统的授课方法教学往往就是单纯地介绍协议的流程和协议中的各个字段的含义，使得学生无法将

6、各门专业课程中学到的知识贯穿起来。学生反映考试之后往往只记得几个专业词，而不知道课程知识的实际应用。采用网络仿真技术是解决以上问题的有效途径。网络仿真是使用计算机技术构造网络拓[1]扑、实现网络协议的模拟网络行为。它能获取特定的网络特性参数，进而可对网络性能进[2][3]行研究和分析。目前，知名的网络仿真软件主要有商业软件OPNET、QualNet和开源软[4]件NS2等。其中，免费的NS2集成了大量典型的有线和无线网络下各个层的协议，同时NS2具有强大的二次开发能力以及可扩展、易配置和编程的事件驱动特性，使得NS在教育

7、、科研方面得到广泛的应用。在教育方面，运用NS2，特别是Nam工具的动画演示可以清楚深刻地向学生演示网络协议的运行过程。通过NS2进行教学，学生可以直观地看到网络协议的行为，了解各种环境或其它因素对网络带来的影响，也可以通过对比演示和仿真结果的追踪了解各种策略的优缺点。本文介绍了NS2的工作原理和基本特点，总结了NS2在“无线网络”教学中的基本过程，分析了“无线网络”课程教学中应用NS2的优势，并给出了两个典型教学案例。2NS2网络仿真技术NS2是一个离散事件模拟器，其核心部分是一个离散事件模拟引擎。NS2中有一个“调度

8、器”类，负责记录当前时间，调度网络时间队列中的事件，并提供函数产生新事件，指定事件发生的时间。在一个网络模拟器中，典型的事件包括分组到达、时钟超时等，模拟时钟的推进由事件发生的时间量确定。模拟处理过程的速率不直接对应着实际时间。一个事件的处理可能又会产生后继的时间。模拟器所做的就是不停地处理一个个事件，直到所有的事件