网络仿真的意义

在网络规划和设计、网络设备研发、网络协议开发中，需要一种手段来反映和预测网络的性能 网络仿真可以提高网络规划设计的可靠性和准确性，明显降低网络投资风险，减少不必要的浪费

Ns-2 is a discrete event simulator

Scheduler

Advance of time depends on the timing of events

Object-oriented simulator

C++ : fast to run, slower to change – protocol implementation

Otcl : slower to run, fast to change – simulation configuration

Components

Ns – simulator itself

Nam – network animator Visualize ns (or other) output

Simulation procedure

Pre-processing

Traffic and topology model

Post-processing Trace analysis, often in awk, perl, or tcl

Platform

Unix （Linux）

Windows (cygwin)

Packages

Tcl/tk

Otcl

tclcl

Ns-2

Nam

Xgraph

C++ compiler

NS2安装

windows：虚拟机 cygwin Liunx 版本2.19或2.31 安装过程 （请百度）

Linux 下NS2使用

“cd 文件夹名” 与 “cd..” 命令进入编写好的tcl脚本所在的文件夹 “ns2 xxx.tcl” 测试：~/ns-allinone-x.x/ns-x.x/ns-tutorial/examples

Tcl与OTcl

Tcl：Tool Command Language，是一种脚本语言

OTcl：Object Tcl，是在Tcl的基础上进行了面向对象的封装 NS中主要使用Tcl/OTcl来模拟环境中网络的环境和参数设置 

Tcl基本语法

Tcl只支持一种数据结构，即字符串

Tcl基本语法

Cmd arg1 arg2

Tcl中对代码进行注释用“#”

 

NS2基本组件

节点（node）：网络设备

链路（link）：网络物理连接

包（packet）：数据包

代理（Agent）：创建传输层的端到端连接

调度器（ Scheduler）：事件调度 

用Tcl/Otcl进行网络仿真

以端到端测量实验为例开始网络仿真

网络中测量端节点的时延、丢包率等参数对于了解网络运行状态、优化网络结构、提高网络服务质量具有十分重要的作用 本项目实验的目的是通过构建网络环境，测量网络中的节点之间时延、丢包率等参数，分析参数与网络流量的变化关系

以端到端测量实验为例开始网络仿真

初始化

创建ns simulator

创建.tr文件（记录仿真结果）

创建.nam文件（记录仿真过程）

设置结束函数

设置仿真中所需的参数

创建仿真拓扑

创建节点

创建并设置链路

设置链路各链路在nam中的排列方式

创建流量

探测流量：向网络中添加的额外流量，通过对这些流量进行统计分析可以获得端到端性能参数，在ns2中可以通过设置CBR、UDP、TCP等形式的流量实现。

背景流量：用于模拟网络中已经存在的流量，可以有TCP、UDP、短时TCP等多种形式。（添加准则：尽量能够反映实际网络中流量的特性）

设置步骤

设置流量的产生、结束

结束仿真

实例说明

 

 

 dest_node_num对应拓扑图的最下面，给每个节点编号

for循环创建节点，然后一条一条创建链路

 队列设置小一点（几十），方便观察丢包

91——131行： 每条链路源点和目的节点的节点编号，放入到两个向量中ls和ld 

设置背景流量，希望和真实流量行为一致 

设置每条udp流的起始和结束时间

在链路的源节点创建一个agent，把agent链接到目的节点。

发送一个随机产生的udp流，发一段时间，挺一段时间，发送和停止的时间各占一半，创建了每条链路上的udp流，每一条链路上都添加了link_udp_num条UDP流 

 

 每一个包是一个CBR流 （修改为源到每个叶节点的所有探测包都在一个CBR流）

对发包过程进行简化，每条CBR流的起始和结束时间 

 

实验目的：

熟悉Tcl/OTcl脚本语言的基本语法，熟悉NS2的基本组件和使用 掌握使用Tcl/OTcl脚本语言实现网络仿真环境，仿真结果分析方法 

实验步骤：

使用NS2构建仿真网络拓扑，给出相应的拓扑结构图，不少于20个节点

利用NS2流量发生器模拟产生流量，使链路平均负载达到需要的比例，给出链路平均负载的计算过程和结果

利用CBR流量发生器在端节点之间发送数据包

通过对NS2仿真结果文件(*.tr文件)的分析，统计CBR流量数据包的传输情况，计算端到端平均排队时延和丢包率

验证链路平均负载对端到端时延和丢包率的影响，给出端到端时延和丢包率随链路平均负载的变化曲线图和结果分析，并对结果进行分析