NS简单工具介绍仿真后数据分析.doc

NS简单工具介绍仿真后数据分析
对于使用网络仿真软件来做网络效能分析的人而言,步骤通常是先设计出符合自己需要的网络仿真环境,设定其不同的参数,执行仿真,收集结果资料,最后把资料使用图片或表格把结果呈现出来以方便分析实验。一般而言,对于ns2的初学者而言,总是会遇到一个问题,就是网络仿真程序跑完后,接下来该如何分析。这是非常重要的一个过程,所以希望ns2的初学者能好好的研究此章节的内容,相信一定会对大家的研究有相当的帮助。
本节打算以一个简单的网络环境为范例,介绍如何使用一些工具来分析和呈现仿真结果,这包含了如何去量测End-to-End Delay、Jitter、Packet Loss、和Throughput。而采用的方法是去分析traffic trace档案的方式,这种方法的优点是简单且不需要去修改到ns2核心的部份,但缺点是若是仿真资料若是太多,traffic trace的档案会太大,这样会增加分析所需要的时间。另外一种方法,是去更改ns2核心,增加或修改一些档案,把所需要量测的参数直接记录下来,这种方法的优点是仿真结束后,所需要量测的数据已经完全记录下来,但缺点是要动到ns2核心的部分,对于初学者而言,这是一个很大的门槛,这个方法笔者留到后面的章节在做介绍。
笔者先对要仿真的环境做一个简单的介绍。这个网络的环境包含了四个网络节点(n0,n1,n2,n3),如下图所示。网络节点n0到节点n2之间,和节点n1到节点n2之间的网络频宽(bandwidth)是2Mbps,延迟时间(propagation delay)是10ms。网络拓朴中的频宽瓶颈是在节点n2到节点n3之间,,延迟的时间为20ms。每个网络节都是采用DropTail queue的方式,且在节点n2到节点n3之间的最大队列长度是10个封包的长度。在节点n0到n3之间会有一条FTP的联机,FTP应用程序是架构在TCP之上,所以在写仿真环境的描述语言的时候,必需先建立一条TCP的联机,在来源端n0上使用TCP agent产生”tcp”来发送TCP的封包;在目的地端n3使用TCPsink agent产生”sink”来接受TCP的资料、并产生回复封包(ACK)回传送端、最后把接收的TCP封包释放。最后要把这两个agent连起来(connect),联机才能建立。若是没有额外的参数设定,TCP封包的长度为1Kbytes。在这里顺便补充说明一下,对于ns2仿真参数内定值设定是在ns-allinone-\ns-\tcl\lib目录下的ns-,有想要进一步了解的人,可以去查看此档。另外,在节点n1到n3之间有一条固定的传输速率的联机(Constant Bit Rate,CBR),CBR应用程序是架构在UDP之上,因此必需在n1使用UDP agent来产生”udp”用来发送UDP封包,在n3上使用Null agent来产生”sink”以接收由n1传送过来的UDP封包,然后把接收的封包释放。CBR的传送速度为1Mbps,每一个封包大小为1Kbytes。,;,。
 
[Simulation Topology]
 
[Tcl Script]
# 产生一个仿真的对象
set ns [new Simulator]
 
#针对不同的资料流定义不同的颜色,这是要给NAM用的
$ns color 1 Blue
$ns color 2 Red
 
#开启一个NAM trace file
set nf [open w]
$ns namtrace-all $nf
 
#开启一个trace file,用来记录封包传送的过程
set nd [open w]
$ns trace-all $nd
 
#定义一个结束的程序
proc finish {} {
global ns nf nd
$ns flush-trace
close $nf
close $nd
#以背景执行的方式去执行NAM
exec nam &
exit 0
}
 
#产生四个网络节点
set n0 [$ns node]
set n1 [$ns node]
set n2 [$ns node]
set n3 [$ns node]
 
#把节点连接起来
$ns duplex-link $n0 $n2 2Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $n1 $n2 2Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $n2 $n