使用NS2网络仿真软件对信息传输进行仿真课件.docx
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使用NS2网络仿真软件对信息传输进行仿真课件
实验总成绩：
——————————————————————————装订线—————————————————————————————————
报告份数：
西安邮电学院
通信与信息工程学院
科研训练报告
专业班级：
通工0904班
学生姓名：
xxxx
学号（班内序号）:
XXXXXXXX（XX号）
2012年11月6日
使用NS2网络仿真软件对信息传输进行仿真
摘要：
在人们决定构建一个新的网络系统或者建立一个新的协议时，人们总希望在投入很多成本实验之前能有一种方便修改、结果直观的系统对该网络或协议模型进行测试，开源的网络仿真软件NS因此诞生，为网络拓扑设计与协议开发提供了一个有力的仿真测试平台。
为了对NS2系统进行学习，我建立了两个典型的网络拓扑结构，分别对有线/无线混合网络及路由选择过程进行通信仿真与分析，通过这两个仿真实验达到初步掌握与了解NS2的目的。
关键字：
NS2网络仿真混合网络结构路由选择
ABSTRACT
NetworkEngineersAndResearchersalwaysneedaconvenientandeasy-amendsimulationsystemtotesttheirdesignofnewnetworktopoandprotocolbeforealotofcostdiveintoexperimentandtest,TheNetworkSimulation（NS2）isapowerful,opensourcesimulationplatwhichcanappeasethem.
ProcessedfromstudyNS2system,Ibuildtwoemblematicalnetworktopo（wired/wirelessmixednetworkandroutechooseprocess）,viabuildandsimulatethistwosystemstolearnhowtouseNS2andNS2’sanalysetools.
Keywords：
NS2;NetworkSimulation; Mixednetwork;Routehooseprocess
O、引言
在人们决定构建一个新的网络系统或者建立一个新的协议时，人们总希望在投入很多成本实验之前能有一种方便修改，结果直观的系统对该网络或协议模型进行测试，开源的网络仿真软件NS因此诞生，为网络拓扑设计与协议开发提供了一个有力的仿真测试平台。
NS2的全称是NetworkSimulationversion2，是一种采用了c++与tcl混合编程的网络仿真语言，具有修改方便、结果直观且易于处理、语言执行效率高等优点，以广泛的应用于网络仿真与协议设计中。
本次科研训练的内容―― 无线/有线混合网络及路由选择过程仿真正是采用了NS2平台进行仿真，并使用NS2的附加组件NAM，及Linux下的集成组件：
Gawk及Gnuplot进行仿真与结果分析
一、电子文献检索和科技论文写作
如果想对某个项目精确、客观的进行研究，参考以前的文献是不可缺少的过程，而现代化的网络为我们检索资料提供了极大的方便，因此，在研究过程中，必须学会利用网络查找到自己所需的献资料，并将其做为研究的重要参考。
目前我校购买了三个文献数据库的查阅权限以供师生使用，分别是CNKI文献数据库（主要提供论文文献）、超星数字图书馆数据库（主要提供专著）、IEL全文数据（可以查到电气和电子工程领域的大量国际文献），这三个数据库几乎囊括了我们所需要查阅的所有资料。
CNKI数据库包含了国内大量论文，资料详实，提供的查询方法多样，在登录数据库网站并输入用户名和密码后（学校的IP段已绑定，无需输入），即可以使用CNKI数据库查看下载大量的国内文献了。
CNKI提供的检索方法很全面，可以满足不同的检索范围，也可以根据查找目的逐层找到自己所需要的资料，可使用CAJViewer、超星数字图书馆、AdobeReader等工具打开使用其下载的文献超星数字图书馆是将大量的书籍、专著等通过扫描成PDG格式，并提供专用的客户端进行文献的检索与浏览，西安邮电学院电子检索室的IP已被授权，可以无需账户登录检索。
超星数字图书馆提供的专著超过30万册，且在不断的更新增加，使用其检索文献即可以按照类别进行逐层查找、也可使用各种关键字筛选出所需要的专著。
IEL是由美国电气电子工程学会（IEEE）和国际工程和技术学会联合提供，其包含了大量当今科技领域最重要的文献资料，采用IEEExplore浏览界面，提供文献浏览、检索等多种资料检索方式，使用IEEE进行资料检索可以找到很多处于科技发展前沿的文献，能为我们提供极大的帮助这三种数据库均数据详实、检索方便易学、且我们学校的电子阅览室的IP均与其进行了绑定，因此是文献查找不可或缺的资料此外，使用google搜索引擎也是搜索所需资料的极佳方法，且提供的资料基本全部为免费资料，此外，利用google，还可以查到别人对这个问题的看法、也可以在专门的论坛上提出问题并与他人进行讨论，极大的方便了我们的研究学习
二、实验原理
网络仿真是进行网络技术研究的一种基本手段。
在新技术的研究过程中，由于各种原因，实际网络系统的实现往往是代价较高或是不现实的。
在这种情况下，仿真就成了最佳可供选择的测试、评估和验证手段之一。
本文对当前若干主流网络仿真软件进行了简要介绍和评价，并对两款主流的网络仿真软件Opnet和NS2进行了用例对比分析，最后对各种网络仿真软件进行了总结。
网络仿真也被称为网络模拟，因为对各种网络仿真过程来说，其中也有“模拟”的含义，即，网络仿真既可以取代真实的应用环境得出可靠的运行结果和数据，也可以模仿一个系统过程中的某些行为和特征。
顾名思义，网络模拟，就是用计算机程序对通信网络进行模型化，通过程序的运行模仿通信网络的运行过程。
NS是一种针对网络技术的源代码公开的、免费的软件模拟平台，研究人员使用它可以很容易的进行网络技术的开发，而且发展到今天，它所包含的模块已经非常丰富，几乎涉及到了网络技术的所有方面。
所以，NS成了目前学术界广泛使用的一种网络模拟软件。
此外，NS也可作为一种辅助教学的工具，已被广泛应用在了网络技术的教学方面。
因此，目前在学术界和教育界，有大量的人正在使用或试图使用NS。
三、综合实验
3.1仿真前准备
由于目前的NS2软件只能在Linux环境下运行，而我们使用的都是windows系统，所以要在windows系统中搭建一个Linux环境，先装cygwin软件，在cygwin命令窗口中输入命令安装并使用NS2。
3.2实验过程及结果
3.2.1有限
setns[newSimulator]
$nscolor1green
$nscolor2Red
$nscolor3blue
setnf[openoutmuyan.namw]
$nsnamtrace-all$nf
procfinish{}{
globalnsnf
$nsflush-trace
close$nf
execnamoutmuyan.nam&
exit0
}
setn0[$nsnode]
setn1[$nsnode]
setn2[$nsnode]
setn3[$nsnode]
setn4[$nsnode]
$nsduplex-link$n0$n31Mb10msDropTail
$nsduplex-link$n1$n31Mb10msDropTail
$nsduplex-link$n2$n31Mb10msDropTail
$nsduplex-link$n3$n42Mb10msDropTail
$nsqueue-limit$n3$n410
$nsduplex-link-op$n0$n3orientright-down
$nsduplex-link-op$n1$n3orientright-middle
$nsduplex-link-op$n2$n3orientright-up
$nsduplex-link-op$n3$n4orientright
$nsduplex-link-op$n3$n4queuePos0.5
settcp[newAgent/TCP]
$nsattach-agent$n0$tcp
setsink[newAgent/TCPSink]
$nsattach-agent$n4$sink
$nsconnect$tcp$sink
$tcpsetfid_1
setudp0[newAgent/UDP]
$nsattach-agent$n1$udp0
setnull[newAgent/Null]
$nsattach-agent$n4$null
$nsconnect$udp0$null
$udp0setfid_2
setcbr0[newApplication/Traffic/CBR]
$cbr0setpacket_size_1000
$cbr0setrate_1mb
$cbr0setrandom_false
$cbr0attach-agent$udp0
$cbr0settype_CBR
setudp1[newAgent/UDP]
$nsattach-agent$n2$udp1
setnull[newAgent/Null]
$nsattach-agent$n4$null
$nsconnect$udp1$null
$udp1setfid_3
setcbr1[newApplication/Traffic/CBR]
$cbr1setpacket_size_800
$cbr1setrate_1mb
$cbr1setrandom_false
$cbr1attach-agent$udp1
$cbr1settype_CBR
setftp[newApplication/FTP]
$ftpattach-agent$tcp
$ftpsettype_FTP
$nsat0.5"$cbr0start"
$nsat0.2"$ftpstart"
$nsat3.0"$ftpstop"
$nsat3.5"$cbr0stop"
$nsat1.0"$cbr1start"
$nsat4.0"$cbr1stop"
$nsat5.0"finish"
$nsrun
3.2.2无限
#ThisscriptiscreatedbyNSG2beta1
#<
#===================================
#Simulationparameterssetup
#===================================
setval（chan）Channel/WirelessChannel;#channeltype
setval（prop）Propagation/TwoRayGround;#radio-propagationmodel
setval（netif）Phy/WirelessPhy;#networkinterfacetype
setval（mac）Mac/802_11;#MACtype
setval（ifq）Queue/DropTail/PriQueue;#interfacequeuetype
setval（ll）LL;#linklayertype
setval（ant）Antenna/OmniAntenna;#antennamodel
setval（ifqlen）50;#maxpacketinifq
setval（nn）2;#numberofmobilenodes
setval（rp）DSDV;#routingprotocol
setval（x）716;#Xdimensionoftopography
setval（y）362;#Ydimensionoftopography
setval（stop）5.0;#timeofsimulationend
#===================================
#Initialization
#===================================
#Createanssimulator
setns[newSimulator]
#Setuptopographyobject
settopo[newTopography]
$topoload_flatgrid$val（x）$val（y）
create-god$val（nn）
#OpentheNStracefile
settracefile[openout.trw]
$nstrace-all$tracefile
#OpentheNAMtracefile
setnamfile[openout.namw]
$nsnamtrace-all$namfile
$nsnamtrace-all-wireless$namfile$val（x）$val（y）
setchan[new$val（chan）];#Createwirelesschannel
#===================================
#Mobilenodeparametersetup
#===================================
$nsnode-config-adhocRouting$val（rp）\
-llType$val（ll）\
-macType$val（mac）\
-ifqType$val（ifq）\
-ifqLen$val（ifqlen）\
-antType$val（ant）\
-propType$val（prop）\
-phyType$val（netif）\
-channel$chan\
-topoInstance$topo\
-agentTraceON\
-routerTraceON\
-macTraceON\
-movementTraceON
#===================================
#NodesDefinition
#===================================
#Create2nodes
setn0[$nsnode]
$n0setX_402
$n0setY_262
$n0setZ_0.0
$nsinitial_node_pos$n020
setn1[$nsnode]
$n1setX_616
$n1setY_251
$n1setZ_0.0
$nsinitial_node_pos$n120
#===================================
#AgentsDefinition
#===================================
#SetupaUDPconnection
setudp0[newAgent/UDP]
$nsattach-agent$n0$udp0
setnull1[newAgent/Null]
$nsattach-agent$n1$null1
$nsconnect$udp0$null1
$udp0setpacketSize_1500
#===================================
#ApplicationsDefinition
#===================================
#SetupaCBRApplicationoverUDPconnection
setcbr1[newApplication/Traffic/CBR]
$cbr1attach-agent$udp0
$cbr1setpacketSize_1000
$cbr1setrate_1.0Mb
$cbr1setrandom_null
$nsat0.5"$cbr1start"
$nsat4.0"$cbr1stop"
#===================================
#Termination
#===================================
#Definea'finish'procedure
procfinish{}{
globalnstracefilenamfile
$nsflush-trace
close$tracefile
close$namfile
execnamout.nam&
exit0
}
for{seti0}{$i<$val（nn）}{incri}{
$nsat$val（stop）"\$n$ireset"
}
$nsat$val（stop）"$nsnam-end-wireless$val（stop）"
$nsat$val（stop）"finish"
$nsat$val（stop）"puts\"done\";$nshalt"
$nsrun
丢包
BEGIN{packet=0}
{
if（$1=="d"&&$3=="3"&&$4=="4"&&$5=="udp"）
{
packet=packet+1
event[packet]=$1
}
}
END{
print（"sum=",packet）
}
四、学习总结
本科研训练完成的是一个基于NS2的有线/无线网络结构仿真与路由选择协议工作过程的验证。
在本次科研训练的过程中，详细了解与学习了NS2仿真软件的仿真思想、仿真系统构成、tcl语言的编写、gawk与gnuplot的使用方法，并使用这些工具对了两个典型的网络模型进行仿真验证与数据分析。
通过这两周的科研训练，主要掌握了NS2的基本设计思路及采用NAM、GAWK、Gnuplot对其进行结果分析的方法，更重要的是掌握了NS2仿真软件的原理，对我以后对于其他基于软件的系统，如我中意的片上系统开发方向，这些核心的原理及思想将会给我极大的启发。
除此之外，我还初步掌握了perl脚本语言、进一步提高了自己的编程能力，也进一步练习了自己查阅资料，搜集并分析信息的能力，并练习了标准论文文档的书写
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指导教师评语：
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