1. 研究目的与意义
计算机网络的运行行为是不可见的,为了能够实时了解网络的运行效能,网络仿真是可靠手段。因此使用网络模拟工具NS2对端到端网络进行模拟仿真以及多方面的性能测试,测试包括端到端延迟、抖动、丢包率以及网络吞吐量等参数,并对结果进行分析。
2. 研究内容和预期目标
主要研究在ns2软件的帮助下建立网络拓扑结构,设置节点和链路,构成不同的协议,并进行测试。
首先需要在windows下安装一个模拟器来模拟一个Linux的环境,然后在该环境下安装ns2软件,并搭建拓扑结构,编写脚本运行不同的无线协议,然后观察在不同的无线协议下,各个观测量的不同,并作出总结。
3. 国内外研究现状
NS2(Network Simulator,version 2)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UC Berkeley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,Web CBR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主要内涵 NS2使用C 和Otcl作为开发语言。NS可以说是Otcl的脚本解释器,它包含仿真事件调度器、网络组件对象库以及网络构建模型库等。事件调度器计算仿真时间,并且激活事件队列中的当前事件,执行一些相关的事件,网络组件通过传递分组来相互通信,但这并不耗费仿真时间。所有需要花费仿真时间来处理分组的网络组件都必须要使用事件调度器。它先为这个分组发出一个事件,然后等待这个事件被调度回来之后,才能做下一步的处理工作。事件调度器的另一个用处就是计时。NS是用Otcl和C 编写的。由于效率的原因,NS将数据通道和控制通道的实现相分离。为了减少分组和事件的处理时间,事件调度器和数据通道上的基本网络组件对象都使用C 写出并编译的,这些对象通过映射对Otcl解释器可见。
当仿真完成以后,NS将会产生一个或多个基于文本的跟踪文件。只要在Tcl脚本中加入一些简单的语句,这些文件中就会包含详细的跟踪信息。这些数据可以用于下一步的分析处理,也可以使用NAM将整个仿真过程展示出来。
4. 计划与进度安排
最基本的就是需要一个lunix环境,可以选择cygwin虚拟器来在Windows环境下搭建一个lunix环境,再安装ns2软件。
首先需要搭建一个网络拓扑结构,网络拓扑主要包括节点、链路。NS的节点由一系列的分类器(Classifier,如地址分类器等)组成,而链路由一系列的连接器(Connector)组成。
其次在节点上,配置不同的代理可以实现相应的协议或其它模型仿真。如NS的TCP代理,发送代理有:TCP,TCP/Reno,TCP/Vegas,TCP/Sack1,TCP/FACK,TCP/FULLTCP等,接收代理有:TCPSINK,TCPSINK/DELACK。TCPSINK/SACK1,TCPSINK/SACK1/DELACK等。此外,还提供有UDP代理及接收代理Null(负责通信量接收)、Loss Monitor(通信量接收并维护一些接收数据的统计)。
5. 参考文献
[1]基于ns2的网络仿真和性能分析陈春云
[2]陈月云,丁青子,邓晓辉.一种基于IEEE 802.11a 的PHY-MAC 跨层设 计[J].通信技术,2009,42(08):230-232.
[3]金纯,柳兴,万宝红,等.IEEE802.11P:车载环境下的无线局域网 [J].通信技术,2009,42(01):323-325.
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