SinhVienIT net baigiang NS2

Giới thiệu NS Network Simulation mềm dạng hướng đối tượng được sử dụng để mô phỏng lại các sự kiện xảy ra trong hệ thống mạng  yêu cầu, đặc tính vận hành của hệ thống mạng thực.. Cấu tr

HỆ MÔ PHỎNG NS

Giới thiệu NS (Network

Simulation)

mềm dạng hướng đối tượng được sử dụng để

mô phỏng lại các sự kiện xảy ra trong hệ thống mạng  yêu cầu, đặc tính vận hành của hệ thống mạng thực

học Berkeylay từ năm 1989, là một phần trong

dự án VINT (Virtual Internet Testbed) của phòng

Đối tượng mô phỏng:

định đường di động  mạng có dây và không dây

Web, Real Audio

Cấu trúc thư mục của NS

tclbox

Ns-allinone

tcl

C++ source Otcl code

Example

Validation test Otcl source

Cấu trúc phân lớp

mô phỏng

mã nguồn của Otcl và một thành phần quan trọng đó là sự thực thi quá trình mô phỏng (như Agent, Node, Link, Packet, Address, Routing )



Lịch trình của sự kiện: lưu lại thời gian mô phỏng và những sự kiện xảy ra trong hàng đợi Real-Time (thời gian thực) và Non-Real-Time (thời gian ảo)

head

Event Scheduler

Net work Object

Network Object

handler()

handler()

time_uid_next_handler_

time_uid_next_handler_

Các thành phần của NS

TclObject

Other

NsObject

Connector

Classifier

AddrClassifier McastClassfier

Link và Trace

Object

Drop

Queue Delay TTL

Agent/Null

1 0

EnqT Queue DeqT Delay TTL

Drpt Agent/Null

RecvT

Cơ chế theo dõi hàng đợi

 Về cơ bản đối tượng lưu vết được thiết kế theo từng bản ghi

tại thời điểm gói tin đến nơi nhận mà chúng được định dạng Người sử dụng luôn có được thông tin từ Trace Nhưng ở đây

chúng ta quan tâm đến những hoạt động tiếp theo, một trường

hợp có thể xảy ra khi độ trì hoãn trên mạng cao dẫn đến nghẽn

mạch Khi đó các gói tin tin sẽ được đưa vào hàng đợi như thế nào, và cơ chế quản lý hàng đợi nào sẽ có hiệu quả hơn

 Chẳng hạn chúng ta muốn sử dụng hàng đợi RED ta phải xác định kích thước hàng đợi trung bình có trọng số, và kích thước

hiện tại của hàng đợi RED, xác định giá trị chặn trên và chặn

dưới là Tmax và Tmin phù hợp để giải quyết vấn đề trì hoãn

cao trên mạng Hình dưới đây mô tả quá trình theo dõi diễn biến trong một hàng đợi từ lúc gói tin đi vào hàng đợi, và đến lúc gói tin được chuyển đi.

Định dạng gói tin NS: Một gói tin trong NS bao gồm hai phần đó là phần đầu Header và Data

Header

cmn header

size

  

Dùng C++ và Otcl để xây dựng

NS

Otcl, C++ dùng để xử lý dữ liệu, các thao tác về gói tin và Otcl được sử dụng để

định dạng cấu hình mô phỏng, điều khiển

mô phỏng.

quả Để giảm bớt thời gian xử lý gói tin và những sự kiện trong mô phỏng, tất cả đều

Cài đặt: Linux, Windows

-download ns-allinone

-includes Tcl, Otcl, TclCL, ns, nam Tài liệu: Marc Gries tutorial, ns manual

Các Agent và dịch vụ truyền tin trong NS

UDP Agent truy cập, xử lý dữ liệu từ ứng dụng Kích thước dữ liệu xử lý có thể thay đổi tuy nhiên không thể vượt quá kích thước lớn nhất của đoạn (Maximum Segment Size- MSS) giá trị này trong UDP Agent được mặc định là 1000 byte, thể hiện qua câu lệnh:

cách sau:

Dùng phương thức send hoặc sendmsg (trong

Mô tả hoạt động của UDP Agent trong mô phỏng

 set ns [ new Simulator ]

 set n0 [ $ns node]

 set n1 [ $ns node]

 $ns duplex-link $n0 $n1 5mbps 2ms Droptail

 set udp0 [ new Agent / UDP]

 $ns attach-agent $n0 $udp0

 set cbr0 [ new Application / Traffic / CBR]

 $cbr0 attach-agent $udp0

 $udp0 set packetsize_ 536

 set null0 [ new Agent / Null]

 $ns attach-agent $n1 $null0

 $ns connect $udp0 $null0

 $ns at 1.0 " $cbr0 start "

 $ns at 4.0 " $cbr0 stop "

n 0

n 1

udp cbr

null

TCP Agent

dữ liệu theo một chiều:

 TCP Agent truyền dữ liệu theo hai chiều:

 • Agent / TCP / FullTCP

 • Agent / TCP / BayFullTCP

 Các TCP Agent nhận dữ liệu :

 • Agent / TCPSink

 • Agent / TCPSink / DelAck

 • Agent / TCPSink / Sack1

 • Agent / TCPSink / Sack1 / DelAck

 • Agent / Null

Hoạt động của TCP Agent trong hệ mô phỏng

 set ns [ new Simulator ]

 set n0 [ $ns node]

 set n1 [ $ns node]

 $ns duplex-link $n0 $n1 5mbps

2ms RED

 Set tcp0 [ new Agent / TCP]

 $ns attach-agent $n0 $tcp0

 set fpt0 [ new Application /

Traffic / FPT]

 $fpt0 attach-agent $tcp0

 $tcp0 set packetsize_ 210

 $tcp0 set window_ 50

 Set sink0 [newAgent/ TCPSink]

 $ns attach-agent $n1 $sink0

 $ns connect $tcp0 $sink0

 $ns at 1.0 " $fpt0 start "

 $ns at 4.0 " $fpt0 stop "

 Các tham số quan trọng:

 • Agent / TCP set windowOption_ 1

 • Agent / TCP set windowInit_ 1

 • Agent / TCP set windowConstant_ 4

 • Agent / TCP set windowThresh_ 0.02

 • Agent / TCP set packetsize_ 210

 • Agent / TCP set ack_ 0

 • Agent / TCP set dupacks_ 0

 • Agent / TCP set overhead_ 0

 • Agent / TCP set ecn_ 0 Agent / TCP set tcpTick_ 0.1

Ứng dụng NS để mô phỏng một mô hình mạng

Để thực hiện mô phỏng một mô hình mạng trước hết ta phải khởi tạo các đối tượng, các liên kết, các Agent, các dịch vụ truyền tin trên môi trường NS, và điều này khá đơn giản vì NS đã hỗ trợ cách khởi tạo ra các đối tượng này Sau khi khởi tạo các đối tượng như nút(node), liên kết(link), các Agent, các dịch vụ truyền tin thì đoạn

mã lệnh tương ứng sẽ được phát sinh Cấu trúc câu lệnh của NS cũng khá đơn giản chúng ta cũng có thể sử dụng nó để tạo ra một

mô hình theo ý muốn

Sau khi thực hiện mô phỏng mô hình mạng trên NS, trình biên dịch

sẽ dịch chương trình chúng ta đã mô phỏng, kết quả được lưu dưới dạng file NAM NAM có một giao diện dễ sử dụng (có các nút điều khiển chương trình như: Play, Stop, FastForward, Rewind, Pause ), chúng ta có thể thực hiện chương trình đã biên dịch dưới dạng file NAM trong môi trường NAM một cách dễ dàng Trên màn hình luôn luôn hiển thị thời gian thực hiện chương trình, tốc độ truyền gói tin Ngoài ra nó còn có màn hình quan sát lưu lượng gói tin

Mô hình mô phỏng.

 5Mbps, 5ms: 0-1

 4Mbps, 2ms:3-4

Nút Liên kết Agent Dịch vụ 0

1

2

5

6

tcp ftp0

udp cbr

tcp Fpt2

sink

sink null

Kết quả thực hiện mô phỏng

trình này kết quả được

lưu vào file Red.nam và

thực hiện file này trong

môi trường NAM cũng

có kết quả mô phỏng

như sau

Phân tích kết quả dựa vào TRGRAPH

Event_time_fromnode_tonode_pktsize_flags_fid_srcaddr_dstaddr_sepnum_pktid