OMNetpp学习笔记

1、1.OMnetpp 简介OMnetpp作为一种仿真工具（与 ns2, opnet并列），在P2P仿真方面具有很大的优势。2.Overview2.1 模块概念2.1.1 模块OMnetpp 中功能被封装为一个个的模块。 简单模块 ( simple modules ) 为基本模块， 每个 simple module 完成一个基本功能。 Compound module 由多个 simple module 组成。2.1.2 Messages, Gates, Linksmassage是模块之间通信的媒介，可以包含复杂的结构体。Gates are the input and output interfac

2、es of modules; messages are sent out through output gates and arrive through input gates.Each connection (also called link) is created within a single level of the module hierarchy: within a compound module, one can connect the corresponding gates of two submodules, or a gate of one submodule and a

3、gate of the compound module 。2.1.3 包传输模拟connections 可以使用物理链路模拟。 支持的参数有： data rate, propagation delay, bit error rate and packet error rate, and may be disabled. 这些参数在channel 对象中。2.1.4 参数Modules 可以拥有参数。 Parameters can be assigned in either the NED files or the configuration file omnetpp.ini.2.1.5 Top

4、ology Description MethodThe user defines the structure of the model in NED language descriptions (Network Description).2.2 Programming the AlgorithmsSimulation objects (messages, modules, queues etc.) are represented by C+ classes. They have been designed to work together efficiently, creating a pow

5、erful simulation programming framework. The following classes are part of the simulation class library: >>module, gate, parameter, channel>>message, packet>>container classes (e.g. queue, array)>>data collection classes>>statistic and distribution estimation classes (hi

6、stograms, P2 algorithm for calculating quantiles etc.)>>transient detection and result accuracy detection classes2.3 使用 OMNetpp2.3.1 building and running simulations一个 OMNetpp model 由以下几部分组成：1. NED语言拓扑描述(.ned文件)：使用参数，gates等描述module结构。NED文件可以用 任意 text editor 编辑，但 OMNetpp IDE 提供了两种方式：图形与文本。2 .消息

7、定义(.msg文件)定义各种消息类型。OMNetpp会将消息定义转换成 C+类。3 .简单模块源文件(Simple module sources): C+文件仿真系统包括两部分：1. 仿真内核2. 用户接口3. NED语言3.1 NED概述NED特点：1 ）层次性：复杂模块由简单模块组成2）模块化3）接口4）继承性5 ）包结构的管理：如Java6 ）内部类型： （可以定义局部变量）7 ） Metadata annotations （元数据注解？）7.2 NED开始图1网络举例这个网络描述如下：/ A network/network Networksubmodules:nodel: Node;n

8、ode2: Node;node3: Node; .connections:node1.port+ <-> datarate=100Mbps; <-> node2.port+;node2.port+ <-> datarate=100Mbps; <-> node4.port+;node4.port+ <-> datarate=100Mbps; <-> node6.port+; .7.2.1 channel 类型可以定义channel类型/ A Network/network Networktypes:channel C ext

9、ends ned.DatarateChannel datarate = 100Mbps;submodules:node1: Node;node2: Node;node3: Node;.C <-> node2.port+;C <-> node4.port+;C <-> node6.port+;connections:node1.port+ <->node2.port+ <->node4.port+ <->7.2.3 一些简单模块( App, Routing, and Queue)简单模块定义有关键字：simple o在这个例

10、子中，我们定义了node为简单模块(trafficgeneration, routing, etc.其实也挺复杂的)。应当定义一些简单模块，然后组合起来组成一个复合模块(compound module )。一个流量生成的简单模块，一个路由模块，一个队列模块。(We'll have one simple module for traffic generation (App), one for routing (Routing), and one for queueing up packets to be sent out (Queue)simple Appparameters:int d

11、estAddress;.display("i=block/browser");gates:input in;output out;simple Routing.simple Queue 这些放在 App.ned, Routing.ned 和 Queue.ned 文件中。NOTEmodule类型名称首字母大写，gate, parameter等用小写。NED区分大小写。display()称作display string ,在图形环境中显示。"i=."定义默认图标。一般的，在 NED中-words 如 display 称作 properties 。用来注释 m

12、etadata ,可以用于 files, modules, parameters, gates, connections, and other objects, and parameter value7.2.4 复合模块module Nodeparameters:display("i=misc/node_vs,gold");gates:inout port口； submodules:app: App;routing: Routing;queuesizeof(port): Queue;connections:routing.localOut -> app.in; rou

13、ting.localIn <- app.out; for i=0.sizeof(port)-1 routing.outi -> queuei.in; routing.ini <- queuei.out; queuei.line <-> porti;此为node的定义。复合模块可以和简单模块一样，有 parameter , gate7.3 简单模块simple Queueparameters:int capacity;display("i=block/queue");gates:input in;output out;以上是一个Queue模块。参

14、数都是可选的。动作不在 NED语言中定义，而是在 C+中定义。默认情况下，OMNetpp会在与NED名字相同的C+类中寻找(如此例, Queue )。也可以使用下面的方式指定：simple Queueparameters:int capacity;class(mylib二Queue);display("i=block/queue");gates:input in;output out;如果多个模块在同一名字空间中，则可以采用如下的方式namespace(mylib);simple App .simple Router .simple Queue .这样 C+类为 mylib

15、:App , mylib二Router and mylib二Queue。类似于C+中类的继承，简单模块之间也可以存在这样的关系：simple Queue int capacity;.simple BoundedQueue extends Queue capacity = 10;该例BoundedQueue合capacity 设置了初始值，这个模块使用的类与 Queue 相同，都是Queue若要使用不同的类，则需要用以下方式：simple PriorityQueue extends Queueclass(PriorityQueue);此时，PriorityQueue 使用的类为 Priority

16、Queue。7.4 复合模块module WirelessHostBasegates:input radioIn;submodules:tcp: TCP;ip: IP;wlan: Ieee80211;connections:tcp.ipOut -> ip.tcpIn;tcp.ipIn <- ip.tcpOut;ip.nicOut+ -> wlan.ipIn;ip.nicIn+ <- wlan.ipOut;wlan.radioIn <- radioIn;module WirelessUser extends WirelessHostBasesubmodules:we

17、bAgent: WebAgent;connections:webAgent.tcpOut -> tcp.appIn+;webAgent.tcpIn <- tcp.appOut+;module DesktopUser extends WirelessUsergates:inout ethg;submodules:eth: EthernetNic;connections:ip.nicOut+ -> eth.ipIn;ip.nicIn+ <- eth.ipOut; eth.phy <-> ethg;7.5 Channels (通道)Channel 将 parame

18、ters 与 behaviour 封装并与 connections 相关联。Channels像简单模块， 在寻找 C+类的处理方面与简单模块相同。已提供的 channel有 ned.IdealChannel , ned.DelayChannel and ned.DatarateChannel (ned 是包名，可以 使用import ned.* 导入这些包)。IdealChannel没有参数，它允许 messages无延时的到达对端。一个connection不包含channel 对象与包含IdealChannel对象相同。DelayChannel有两个参数：? delay ： double类型

19、，标明延迟。? disabled : boolean类型，默认为false。如果为true,则channel对象丢弃所有包。DatarateChannel相比于DelayChannel还有其它的参数：? datarate : double 类型。表示 data rate (bps, Kbps, MbpsGbps etc.)，默认为 0,表示 无限带宽。? ber 与 per 代表 Bit Error Rate 与 Packet Error Rate 。 0, 1范围内的 double 类型。当 channel决定一个包错误是否发生(基于随机数)，会在包对象中设置error flag。接收模块

20、检查flag ,丢弃出错包。默认值为 0.一个channel例子：channel C extends ned.DatarateChannel datarate = 100Mbps;delay = 100us;ber = 1e-10; 你可以通过subclassing的方式增加channel的参数和属性。例如增加 distance参数：channel DatarateChannel2 extends ned.DatarateChannel double distance unit(m);delay = this.distance / 200000km * 1s;7.6 参数(parameter)

21、参数的值可以 NED code, configuration ( omnetpp.ini ), or even, interactively from the user module Node submodules:app : App sendlaTime = 3s;packetLength = 1024B; B=byte . 在模块中直接定义，After the above definition, the app submodule's parameters cannot bechanged from omnetpp.ini .(在模块中定义的无法在ini文件中修改)值(value)

22、 在 configuration 中可以这样定义：*.sendIaTime = 100ms*.sendIaTime = 2s + exponential(100ms)可以指定默认或需要用户给出：*.sendIaTime = default / 在 NED中用=6£2皿()给出*.sendIaTime = ask参数值放在模块中还是放在配置文件中：在模块中被认为是模块的一部分(模块的性质)，一般是常数。在配置中则可以在每次试验中改变。表达式binary and logical XOR are # and # A has been reassigned to power-of +可以代表

23、字串连接volaile这个关键字标明该参数在每次读的过程中都要重新evaluate 一次。而其他参数则在刚开始的时候evaluate ,之后再不会evaluate o对于读取随机数等在过程中变化的，则需要利用该参数。(是否就是在仿真过程中不断变化的参数就需要利用该关键字？)Unitssimple App parameters:volatile double sendlaTimeunit(s) = default(exponential(350ms);volatile int packetLengthunit(byte) = default(4KB);. )文档意思好像是说可以兼容单位：如 un

24、it(s) accepts milliseconds, nanoseconds, minutes, hours, etc.由 OMNet+ 定义。XML参数提供复杂输入，可以将这些输入写在单独的文件中。simple TrafGen parameters:xml profile;gates:output out;module Node submodules:trafGen1 : TrafGen profile = xmldoc("data.xml");使用xml类型与xmldoc ()操作。也可以这样：module Node submodules:trafGen1 : Tra

25、fGen profile = xmldoc("all.xml", "profileid='genT");trafGen2 : TrafGen profile = xmldoc("all.xml", "profileid='gen2'");<?xml><root><profile id="gen1"><param>3</param><param>5</param></profile&g

26、t;<profile id="gen2"><param>9</param></profile></root>3.7 gates三种：input output inoutoutput是一个向量，由一组 output ,具体值取决于参数。simple Classifier parameters:int numCategories;gates:input in;output outnumCategories;可以动态变化：simple Sink gates:input in口;可以有些不被连接（例为定义grid上的节点，

27、在grid边上的node会有少于四个的连接）simple GridNode gates:inout neighbour4loose;WirelessNode below is expected to receive messages （radio transmissions） via direct sending, so its radioIn gate is marked with Unknown LaTeX command fprop directIn .（不懂有什么用）simple WirelessNode gates:input radioIn directIn ;首先定义了一个tre

28、e节点，可以指向任意多个孩子节点。在此基础上extend 一个二叉树节点，指向两个孩子。simple TreeNode gates:inout parent;inout children口；simple BinaryTreeNode extends TreeNode gates:children2;3.8 子模块module Node submodules:routing: Routing; / a submodule queuesizeof(port): Queue; / submodule vector类彳以数组.还能这么组合？ ！有点犀利module Hostparameters:boo

29、l withTCP = default(true);submodules:tcpwithTCP ? 1 : 0: TCP; / conditional submodule.connections:tcp0.ipOut -> ip.tcpIn if withTCP;tcp0.ipIn <- ip.tcpOut if withTCP;.3.9 connection''<-> ''.就是用一个connection将两个gates连接。Channel的说明就写在中间，如：. <-> delay=10ms; <-> . &l

30、t;-> delay=10ms; ber=1e-8; <-> .<-> C <-> . <-> BBone cost=100; length=52km; ber=1e-8; <-> . <-> display("ls=red"); <-> . <-> BBone display("ls=green,2"); <-> .3.10 multiple connectionsChainmodule Chain parameters: int coun

31、t;submodules:nodecount : Node gates: port2; connections allowunconnected: for i = 0.count-2 nodei.port1 <-> nodei+1.port0; Binary Treesimple BinaryTreeNode gates:inout left;inout right;inout parent;module BinaryTree parameters:int height;submodules:node12Aheight-1: BinaryTreeNode;connections a

32、llowunconnected:for i=0.2A(height-1)-2 nodei.left <-> node2*i+1.parent;nodei.right <-> node2*i+2.parent;默认每个gate必须要有连接，否则会出错。使用 allowunconnected参数，则可以忽略这个 限制。Random Graphmodule RandomGraph parameters:int count;double connectedness; / 0.0<x<1.0submodules:nodecount: Node gates:incount;outcount;conne