使用NSG进行有线网络仿真

1、使用NSG进行有线网络仿真1 ubuntu密码 1234562实验目标和要求1 熟悉NS2环境，学会使用NS2工具进行仿真实验2 使用NSG进行有线网络仿真3观察并解释NAM动画，分析trace文档。4 分析模拟结果。学会使用awk和gnuplot分析端到端的延迟。3实验步骤仿真的环境如图所示：图1 有线网络拓扑( 转到NSG目录下，启动NSG。cd /home/susan/Desktop/ns-allinone-2.34/ns-2.34/bookjava jar NSG2.1.jar )Step 1： 新增一个有线网络的剧本，使用者可以透过ScenarioNew wired scenario

2、来建立（或按下快速键Ctrl+W），建立后如图2所示，在预设的情况下NSG会切换到Node mode（Node按钮会变成灰色），也就是说使用者一开始便可建立Node。图2 新增一个有线网络的剧本Step 2: 开始建立剧本所需要的Node，利用鼠标直接点选想要摆放Node的位置以建立Node，在此范例中建立的六个Node其相对位置如图3，可透过调整画面右下方的横杆显示不同的比例。图3 设定好六个node相关位置Step 3: 设定Node之间的链路，首先切换到Link mode（按下Link按钮或快速键Ctrl+3），然后依序将下列的参数设定好。Link-type：duplex-linkQue

3、ue type：DropTailCapacity：2MbpsPropagation delay：10msQueue size：10Step 4: 以鼠标点选的方式将n0-n2、n1-n2、n3-n4及n3-n5之间的链路建立起来，接着将Capacity设定为1Mbps，Propagation delay设定为20ms，然后再建立n2-n3间的链路，建立好后如图4所示，如果建立的过程中有参数没设定好，也可以在链路上按下鼠标右键进行修改。图4 设定好六个node之间的链路Step 5: 接着切换到Agent mode（按下Agent按钮或快速键Ctrl+4）来进行通讯协议的设定。首先选取Agent

4、 type为UDP并设定封包大小（Packet size）为1500 bytes，并在n0与n1上各建立一个Agent，接着选取Agent type为NULL，并在n4、n5上各建立一个NULL Agent。建立好Agent之后还要继续设定Agent之间的联机，其设定的方式是用鼠标选取要建立联机的二个Agent，在此分别在（udp0、null2）和（udp1、null3）之间建立联机，建立好之后如图5所示。图5建立AgentsStep 6: 切换到Application mode（按下Application按钮或快速键Ctrl+5）来进行上层的应用程序设定，将Application type设

5、定为CBR并设定启动时间（Start time）为1秒，结束时间（Stop time）为4秒，封包大小为1500bytes，传输速度为1Mbps，然后在n0上建立一个CBR Application，接着将启动时间（Start time）为2秒，结束时间（Stop time）为3秒，并在n1上再建立一个CBR Application，如图6。图6建立ApplicationStep7：最后，设定模拟的参数（按下Parameters钮即可或快速键Ctrl+6），在这个例子中，因为是建立有线网络的剧本，所以参数的部份只需要将模拟时间（Simulation time）设定为5.0，并且指定产生Trace

6、文件名称即可，如图7。图7设定模拟参数Step8：当一切都设定完毕之后按下TCL按钮（快速键Ctrl+7）即可产生剧本档了，每一次产生的剧本档都会被建立在一个独立的窗口，使用者这时候还可以根据自己的需求去做修正，如图8所示。图8产生剧本档Step9：按下Save按钮（快速键Alt+S）将产生出来的TCL档储存起来之后，便可交由ns2开始进行模拟，产生出来的剧本档如下。# This script is created by NSG2 beta1# #=# Simulation parameters setup#=set val(stop) 5.0 ;# time of simulation en

7、d#=# Initialization #=#Create a ns simulatorset ns new Simulator#Open the NS trace fileset tracefile open out.tr w$ns trace-all $tracefile#Open the NAM trace fileset namfile open out.nam w$ns namtrace-all $namfile#=# Nodes Definition #=#Create 6 nodesset n0 $ns nodeset n1 $ns nodeset n2 $ns nodeset

8、n3 $ns nodeset n4 $ns nodeset n5 $ns node#=# Links Definition #=#Createlinks between nodes$ns duplex-link $n0 $n2 2.0Mb 10ms DropTail$ns queue-limit $n0 $n2 10$ns duplex-link $n2 $n1 2.0Mb 10ms DropTail$ns queue-limit $n2 $n1 10$ns duplex-link $n4 $n3 2.0Mb 10ms DropTail$ns queue-limit $n4 $n3 10$ns

9、 duplex-link $n3 $n5 2.0Mb 10ms DropTail$ns queue-limit $n3 $n5 10$ns duplex-link $n2 $n3 1.0Mb 20ms DropTail$ns queue-limit $n2 $n3 10#Give node position (for NAM)$ns duplex-link-op $n0 $n2 orient right-down$ns duplex-link-op $n2 $n1 orient left-down$ns duplex-link-op $n4 $n3 orient left-down$ns du

10、plex-link-op $n3 $n5 orient right-down$ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right#=# Agents Definition #=#Setup a UDP connectionset udp0 new Agent/UDP$ns attach-agent $n0 $udp0set null2 new Agent/Null$ns attach-agent $n4 $null2$ns connect $udp0 $null2$udp0 set packetSize_ 1500#Setup a UDP connectionset

11、udp1 new Agent/UDP$ns attach-agent $n1 $udp1set null3 new Agent/Null$ns attach-agent $n5 $null3$ns connect $udp1 $null3$udp1 set packetSize_ 1500#=# Applications Definition #=#Setup a CBR Application over UDP connectionset cbr0 new Application/Traffic/CBR$cbr0 attach-agent $udp0$cbr0 set packetSize_

12、 1500$cbr0 set rate_ 1.0Mb$cbr0 set random_ null$ns at 1.0 $cbr0 start$ns at 4.0 $cbr0 stop#Setup a CBR Application over UDP connectionset cbr1 new Application/Traffic/CBR$cbr1 attach-agent $udp1$cbr1 set packetSize_ 1500$cbr1 set rate_ 1.0Mb$cbr1 set random_ null$ns at 2.0 $cbr1 start$ns at 3.0 $cb

13、r1 stop#=# Termination #=#Define a finish procedureproc finish global ns tracefile namfile $ns flush-trace close $tracefile close $namfile exec nam out.nam & exit 0$ns at $val(stop) $ns nam-end-wireless $val(stop)$ns at $val(stop) finish$ns at $val(stop) puts done ; $ns halt$ns runNSG所产生出来的剧本档会自动启动N

14、AM来呈现模拟的过程，如图9所示。图94 仿真结果分析End-to-end delay Step1： 在原程序下，编写awk代码。sudo gedit measure_delay.awk代码如下：# 这是测量CBR包端到端延迟的awk程序BEGIN#程序初始化，设置一变量记录目前最高处理包的idhighest_packet_id = 0;action = $1;time = $2;from = $3;to = $4; type = $5;pktsize = $6;flow_id = $8;src = $9;dst = $10;seq_no = $11;packet_id = $12;# 记录目

15、前最高的packet idif (packet_id highest_packet_id )highest_packet_id = packet_id;#记录包传送时间if ( start_timepacket_id=0)start_timepacket_id = time;#记录CBR (flow_id =0)的接收时间if (flow_id = 0 & action != d)if ( action = r )end_timepacket_id = time;else#设置flow_id不是0的包或者是0但是被drop的时间为-1end_timepacket_id = -1;END#当数据

16、行全部读完后，开始计算有效包的端到端的延迟时间for ( packet_id =0; packet_id = highest_packet_id; packet_id+)start = start_timepacket_id;end = end_timepacket_id;packet_duration = ( end-start);# 只输出接收时间大于传送时间的记录if (start cbr_delay 将结果输出存到cbr_delay文件中。Step3： 启用gnuplot，直接输入 gnuplotplot “cbr_delay”，显示结果。附1 NSG简介NSG是一个专为ns2所设计的

17、剧本产生器，目前最新的版本为第二版（NSG2），和前一版（NSG1）比较起来最大的不同在于NSG2除了原本支持的无线网络之外还支持有线网络的剧本，以下列出NSG2主要的功能及支持ns2的对象种类 1.产生有线网络及无线网络的剧本（目前尚不支持无线及有线混合的剧本）2.支持的Node种类WirelessNode及WiredNode3.支持WirelessNode的移动设定4.支持的Link种类Duplex-link及Simplex-link 5.Agent支援（TCP、TCP/Tahoe、TCP/Reno、TCP/Newreno、TCP/Vegas、TCPSink(TCP的三个版本，根据拥塞控制

18、机制来划分)、UDP及NULL） 6.支持的Application种类：CBR及FTP7.支持的Routing protocol种类DSDV、DSR、AODV及TORA8.支持的Queue种类DropTail、RED、FQ、DRR、SFQ及CBQ9.无线网络相关设定10.802.11参数设定（NSG提供一组802.11b的预设参数）CBR：constant bit rate，固定传输速率。固定码率（英文constant bit rate，缩写CBR）。这是一个用来形容通信服务质量（QoS，Quality of Service）的术语。和该词相对应的词是可变码率或可变比特率（英文variable

19、 bit rate，缩写VBR）。 当形容编解码器的时候，CBR编码指的是编码器的输出码率（或者解码器的输入码率）应该是固定制（常数）。当在一个带宽受限的信道中进行多媒体通讯的时候CBR是非常有用的，因为这时候受限的是最高码率，CBR可以更好的易用这样的信道。但是CBR不适合进行存储，因为CBR将导致没有足够的码率对复杂的内容部分进行编码(从而导致质量下降)，同时在简单的内容部分会浪费一些码率。 大部分编码方案的输出都是可变长的码字，例如霍夫曼编码或者游程编码（run-length coding），这使得编码器很难做到完美的CBR。编码器可以通过调整量化（进而调整编码质量）来部分的解决这个问题

20、，如果同时使用填充码来完美的达到CBR。（有时候，CBR也指一种非常简单的编码方案，比如将一个16位精度的音频数据流通过抽样得到一个8位精度的数据流）ftp： FTP 是File Transfer Protocol（文件传输协议）的英文简称，而中文简称为“文传协议”。用于Internet上的控制文件的双向传输。同时，它也是一个应用程序（Application）。用户可以通过它把自己的PC机与世界各地所有运行FTP协议的服务器相连，访问服务器上的大量程序和信息。FTP的主要作用，就是让用户连接上一个远程计算机（这些计算机上运行着FTP服务器程序）察看远程计算机有哪些文件，然后把文件从远程计算机上拷到本地计算机，或把本地计算机的文件送到远程计算机去。作业写一个简单的awk程序，分析丢包率。BEG