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1、第36卷第7期计算机科学Vol.36No.72009年7月ComputerScienceJuly2009NS仿真器的一个网络编码扩展1,221,2李令雄洪江守龙冬阳12(广东省信息安全重点实验室广州510006)(中山大学计算机系广州510275)摘要网络编码自提出以来,引起了广泛关注,在常见仿真器上对其进行仿真研究十分必要。现有的仿真器缺乏对网络编码的模拟能力。实现网络编码的相应扩展是对网络编码性能进行仿真研究的基础。选取NS2仿真器作为平台研究分析了NS2现有架构与网络编码的不兼容之处。在此基础上,首次提出网络编码扩展
2、的实现方案,主要包括架构调整和编码模块实现两部分。最后在经典网络拓扑上进行了模拟验证。关键词网络仿真器,网络编码,线性编码,NS中图法分类号TP337文献标识码ANSExtensionforNetworkCoding1,221,2LILing2xiongHONGJiang2shouLONGDong2yang(GuangdongKeyLaboratoryofInformationSecurityTechnology,Guangzhou510006,China)1(Dept.ofComputerScience,SunYat2s
3、enUniversity,Guangzhou510275,China)2AbstractNetworkcodinghasreceivedextensiveresearchattention,buttheSimulationresearchonpopularnetworksimulatorsisfew.Mostofcurrentnetworksimulatorsweredesignedtosimulatetraditionalnetworks,wherenodescanonlycopyandforwardpacketsonl
4、y.Whileintheparadigmofnetworkcoding,nodescanperformcodingoperationsonpackets.Theextensionfornetworkcodingisfundamentalforfurthersimulationstudy.WeanalyzedthestructureofNSfirstly,andidentifiedthepartsthatshouldbemodifiedtosuitfornetworkcoding.Thenweproposedandimple
5、mentedtheextension.Atlast,simulationexperimentonbasicnetworkwasperformedtoverifytheavailabilityoftheextension.KeywordsNetworksimulator,Networkcoding,Linearcoding,NS[8,9]较和分析,对某些应用的性能存在争议。在认可度高的1引言仿真器上对网络编码应用进行实验仿真,对推动网络编码研网络仿真在网络研究中扮演着重要的角色,它为网络研究有着重要的意义。另一方面,由于现有
6、网络仿真器的设计究提供了方便、高效的分析和验证方法。NS(NetworkSimu2开发都是针对传统网络,其框架中都不支持路由编码功能,因[1]lator)是一款著名的网络仿真器,能很好地模拟各种网络环此对网络编码应用进行仿真之前,必须进行针对网络编码的境。它最初由美国伯克立大学开发,采用面向对象结构。该基础性功能扩展。仿真器在结构设计上具有良好的开放性和可扩展性,吸引了本文选择NS这一网络仿真平台,对其进行了功能扩展,大量学者对其进行功能扩展,已逐步演变成网络研究领域的从而为在NS上模拟网络仿真应用提供了支持。本文首先对首
7、选仿真器之一。比分析网络编码模型与NS的现有结构,指出NS结构上所需[2]理论研究已证明:通信网络中端对端的最大信息流量的调整(第2节);在此基础上,对原有节点结构进行了扩展,由有向图的最小割决定。目前存储转发的路由模式无法达到使节点编码成为可能,实现了编码、解码模块功能,实现了对[3]流量的理论上界。而网络编码证明,若允许中间节点对不随机网络编码协议的初步支持(第3节);最后在典型网络拓同信息流进行编码,则可达到单源多播网络的理论上界。自扑上进行了仿真实验,验证了该扩展的可行性(第4节)。提出以来,网络编码迅速引起广泛兴
8、趣,基于网络编码技术的2模型和系统分析[4,5][6,7]新应用在Ad2hoc网、P2P对等网、网络管理、纠错等多个领域都已出现。微软、朗讯、贝尔实验室都对其可能的工2.1网络编码[3]业应用产生了兴趣。由于网络编码的发展十分迅速,目前许Ahlswede等人于2000年提出网络编码技术,证明了若多关于其
