用网络仿真软件ns2进行ip网络的仿真

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1、万方数据用网络仿真软件NS2进行口网络的仿真王宇赵千川(清华大学自动化系北京100∞4)摘要本文主要涉及网络仿真软件——N曲帅Il【sim山lor2的安装和使用。并结合一个TcP改进算法的例子，详细介绍了在N盟的仿真环境中编写1℃Ⅷ脚奉，AwK脚本和使用NAhI和xcRAP}I显示图形结果的方法，咀及在c++代码层改动和添加所设{十的网结协议的方法。关键词Ns2H州代PNAM口p砸-I、^DRKsIMI】IA删BASED0NNs2WangYu丑mQi锄chuan(Ⅱ弘砌Ⅲ矿缸加妇西m廿帕蜘hy，丑曲写J删)A聃n埘kt场8p印盯，他gi僧a姗in删ud叩da细玎0llsnef帅矗湎ul枷

2、∞缸扣—一Ne附础洲栅2．wilh蚰嘣跗叫e0fT凹，we目pI血此m吼hodBd俪t如K价K，NwKcod鸭讯the出幽p‰r【n辩mdIIg脚№骷血byNAMorXG枷，anddesi咖工Ig“ewnefw吐P‘m曲intlleC十+hd．1【I卵呻r凼NS2Ⅱ工，n(T℃PNAMO引言Ns2是众多网络仿真工具中的一种。它是由美国的DAR_PA资助的哪项目中的一项成果，在国内外有极高的知名度。作为一个共享的仿真软件，它完全公开了原码，可供研究人员在“n啦．FreeBsD，Suns出五8，Wind哪等平台进行二次开发。作为一个事件驱动的虚拟试验床，它可以提供有线网络，无线网络中链路层及

3、其上层，精确到数据包的一系列行为的仿真。最值得一提的是，NS中的许多协议代码都和真宴网络中的应用代码十分相似，其真实性和可靠性高居世界仿真软件的前列。然而，Ns的复杂性一直以来成为它广泛应用的最大障碍。J．MarlcPLlll衄【“对这一类仿真软件的评价是：对用户的编程能力，实际网络胁议的理解能力要求较高，初学者可能需要儿个月的时间才能基本掌握。而且，国际上针对它的完整的使用手册o’目前只有一个英文版本。本文力求通过最简单易懂的语言介绍NS仿真平台的原理和使用方法。希望读者能在最短的时间内掌握它。本文第一部分介绍Ns的原理和结构：第二部分介绍如何利用1℃L语言设计简单的仿真试验；第三部分

4、分析Ns的图形界面和相关技巧；第四部分结台例子介绍如何在Ns的c++代码层修改或创建新的网络协议集；最后一部分是总结。lNS的原理和结构HS是一个事件驱动的仿真软件。它底层的仿真引擎主要-28·由c++编写，同时利用麻省理工学院的面向对象的工具命令语言(OIⅡ。)作为仿真时的命令和配置的接口语言。到目前为止，Ns已推出很多个版本，最新的版本是2．1硝～”。网络仿真的全过程由一段awL的脚本来描述，并披Ns解释器所解释。这段脚本通过调用引擎中各类的属性、方法从而定义周络的拓扑。配置业务源、目的端，建立连接，产生所有事件的时刻表，运行并跟踪仿真结果。甚至可以对结果进行相应的统计处理或制图。所

5、以．Ns仿真环境中主要有两种分工不同的开发语言。它用c++语言来描述网络协议中的细节，同时用dTcL语言来配置仿真活动中的各种参数，建立仿真的整体框架。因为c++的特点是具有更快的运行速度，但每次改变均需要编译较为复杂，比较适合处理繁琐但比较固定的工作；而01℃L虽然在运行速度上无法和c++比拟，但相对来说更加灵活，适合用来设计个人的仿真方案。当然，在Ns中，C++和01．cL之间可以自由的相互的调用，这是通过～种嚣为础L工具包实现的。2利用．I℃L语言141设计简单的仿真试验圈2．1是采用N虫进行简单的网络仿真的例子。这里，我们采用“nI】x平台上的当前最新版本N显．188A，操作系统

6、是RedHat“mH7．O。其中，节点1到节点3是一个＆m一1珊州的连接，其应用收稿日期：2002—0l—14。王宇，硕士生．主研领域：混合动态系统优化控制的理论及应用。万方数据?4啪⋯uDP^∞nB56Ⅻ一cK惝‘囝21层上运行的是兀P的服务。2号节点群到节点4分别是】2个LrDP的连接，其上的业务是P舭㈣分布的0N加FF模型⋯J。节点5．6之间是一段瓶颈链路，由_I℃P和UDP连接共享。我们可以分“下几部分代码实现：1．创建和配置节点。2建立连接。3建立ⅦP流。4在uDP上建立Par咖分布的应用层业务的代理。5．建立1卯连接。6．在1℃P上建立r秤业务的代理。用N皖建立网络是通过调用

7、三个现有的原始功能块：节点、链路和代理来实现的。Ns通过调用node类来创建节点并且自动的为每一个节点分配唯一的地址。对于网络拓扑结构节茼之间的连接关系，可以运用du妇一hnk的方珐来建立双向的连接。代理是仿真过程的重要对象，对于末端主机来说它是必须的。通信业务源和接收端、动态路由模块、以及很多其它协议的模块都是代理中的实例。3图形界面和相关技巧在设计网络拓扑和定义规则之后，Ns会在运行仿真时生成一个整体事件的时闯列表，并根据它执行