为什麼要用Simulator作模拟

1、CCU_COMM_ANT LABNS2 教學CCU_COMM_ANT LABIntroduction 為什麼要用Simulator作模擬？為什麼要用NS2？Open sourceObject-OrientedOTclCCU_COMM_ANT LABOutline 什麼是NS2Tcl簡介開始模擬模擬結果分析分析結果圖形化CCU_COMM_ANT LAB什麼是NS2?Network Simulator Version 21989年由Real Network Simulator 改版，目前由SAMAN和CONSER維護NS is a discrete event simulator targeted

2、 at networking research.CCU_COMM_ANT LABNS2架構UIEvent SchedulerNetworkComponentTCLC+TclclOTclCCU_COMM_ANT LAB為什麼要用二種語言 ?用 C+ : 處理封包傳送 更改一些底層或新增 protocols 之類的 C+ Class 不常更動，執行速度快 用 OTcl : 負責設定檔部分 運作已編譯過的 C+ Objects 常會更動，執行時需花一點直譯的時間CCU_COMM_ANT LABTcl簡介(Tool Command Language) ns使用MIT發展的OTcl (Object Tc

3、l)做為描述、配置、執行模擬的語言，OTcl是Tcl的物件導向延伸版本。在使用ns進行網路模擬之前，必須先學會這個語言，可以參考ns/otcl/doc目錄下有一份OTcl Tutorial，是一份不錯的入門文件。CCU_COMM_ANT LABTcl簡介(Tool Command Language) cont.1: #範例：遞迴解費氏數 2: set count 20 ; # The number of Fibonacci numbers to print 3: set num(0) 0; set num(1) 1 ; # First and second seed values 4: put

4、s The first $count Fibonacci numbers: 5: for set i 1 $i $count incr i 1 6: puts $i:t$num(0) 7: set num(1) expr $num(0) + $num(1) 8: incr i 1 9: puts $i:t$num(1) 10: set num(0) expr $num(0) + $num(1) 11: CCU_COMM_ANT LABTcl簡介(Tool Command Language) cont.2: set count 20 ; # The number of Fibonacci num

5、bers to print 3: set num(0) 0; set num(1) 1 ; # First and second seed valuesset count 20 int count = 20; set num(0) 0; set num(1) 1 ;int num2; num0 = 0; num1 = 1; CCU_COMM_ANT LABTcl簡介(Tool Command Language) cont.puts The first $count Fibonacci numbers: do variable substitution variable substitution

6、 does not take place Puts “the first $count Fibonacci numbers”the first 20 Fibonacci numbersPuts the first $count Fibonacci numbersthe first $count Fibonacci numbersCCU_COMM_ANT LABTcl簡介(Tool Command Language) cont.for set i 1 $i $count incr i 1 for ( i = 1 ; i count ; i+ ) 流程控制流程控制(control flow) if

7、-else、switch、while、for、foreach set my_planet earthif $my_planet = earth puts I feel right at home. elseif $my_planet = venus puts This is not my home. else puts I am neither from Earth, nor from Venus.set num_legs 4switch $num_legs 2 puts It could be a human. 4 puts It could be a cow. 6 puts It coul

8、d be an ant. 8 puts It could be a spider. default puts It could be anything.set i 0while $i 5 puts In the while loop, and i = $i incr i 1 CCU_COMM_ANT LABTcl簡介(Tool Command Language) cont.set num(1) expr $num(0) + $num(1) num1 = num0 + num1; indicate command substitution puts I am expr 10 * 3 years

9、old, and my I.Q. is expr 100 + 75 執行的結果:I am 30 years old, and my I.Q. is 175CCU_COMM_ANT LAB開始NS2模擬：模擬環境介紹CCU_COMM_ANT LABNS2模擬：Tcl Script # 產生一個模擬的物件set ns new Simulator#針對不同的資料流定義不同的顏色，這是要給NAM用的$ns color 1 Blue$ns color 2 Red#開啟一個NAM trace fileset nf open out.nam w$ns namtrace-all $nf#開啟一個trace f

10、ile，用來記錄封包傳送的過程set nd open out.tr w$ns trace-all $ndCCU_COMM_ANT LABNS2模擬：Tcl Script (cont.)#定義一個結束的程序proc finish global ns nf nd $ns flush-trace close $nf close $nd #以背景執行的方式去執行NAM exec nam out.nam & exit 0CCU_COMM_ANT LABNS2模擬：Tcl Script (cont.)#產生四個網路節點set n0 $ns nodeset n1 $ns nodeset n2 $ns

11、 nodeset n3 $ns node#把節點連接起來 $ns duplex-link $n0 $n2 2Mb 10ms DropTail$ns duplex-link $n1 $n2 2Mb 10ms DropTail$ns duplex-link $n2 $n3 1.7Mb 20ms DropTail#設定ns2到n3之間的Queue Size為10個封包大小$ns queue-limit $n2 $n3 10CCU_COMM_ANT LABNS2模擬：Tcl Script (cont.)#設定節點的位置，這是要給NAM用的$ns duplex-link-op $n0 $n2 orien

12、t right-down$ns duplex-link-op $n1 $n2 orient right-up$ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right#觀測n2到n3之間queue的變化，這是要給NAM用的$ns duplex-link-op $n2 $n3 queuePos 0.5#建立一條TCP的連線set tcp new Agent/TCP # 創造一個TCP的Agent $ns attach-agent $n0 $tcp # TCP agent 結合到 node(n0) # 但就此範例光是 TCP 無法產生任何 Traffic, 所以通常我們都會再建

13、立一些# Application 的 Protocol 於 TCP 上(如 FTP、Telnet) set ftp new Agent/TCP $ns attach-agent $n3 $sinkCCU_COMM_ANT LABNS2模擬：Tcl Script (cont.)#設定FTP和CBR資料傳送開始和結束時間$ns at 0.1 $cbr start$ns at 1.0 $ftp start$ns at 4.0 $ftp stop$ns at 4.5 $cbr stop#結束TCP的連線$ns at 4.5 $ns detach-agent $n0 $tcp#$ns at #在模擬環境

14、中，5秒後去呼叫finish來結束模擬$ns at 5.0 finish“#開始執行 scheduler.$ns runCCU_COMM_ANT LABNS2模擬：模擬結果 0.1 1 2 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 0 0 0.1 1 2 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 0 0 0.108 1 2 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 1 1 0.108 1 2 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 1 1r 0.114 1 2 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 0 0 0.114 2 3 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 0 0 0.114

15、2 3 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 0 0 0.116 1 2 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 2 2 0.116 1 2 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 2 2r 0.122 1 2 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 1 1 0.122 2 3 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 1 1.event time fromtonodepktnodepkttypeflagsizefidsrcaddrdstaddrseqnumpktid一二三四五六七八九十十一十二CCU_COMM_ANT LABawk語言 數值分析資料列：awk從資料檔上讀取的基本單位

16、，以trace file為例，awk讀入的第一筆資料列為 ” 0.1 1 2 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 0 0”第二筆資料列為 “ 0.1 1 2 cbr 1000 - 2 1.0 3.1 0 0”一般而言，一筆資料列相當於資料檔上的一行資料。CCU_COMM_ANT LABawk語言 簡介程式主要節構:Pattern1 Actions1 Pattern2 Actions2 Patternx Actionsx 一般常用關係判斷式來當成Pattern。例如：x 3 用來判斷變數x是否大於3x = 5 用來判斷變數x是否等於5awk提供c語言常見的關係運算元，如：、！等等Actio

17、ns是由許多awk指令所構成，而awk的指令與c語言中的指令非常類似 。IO指令：print 、 printf( ) 、getline .流程控制指令 ： if ( .) . else 、 while() CCU_COMM_ANT LABawk語言 執行流程執行awk時, 它會反複進行下列四步驟 自動從指定的資料檔中讀取一筆資料列。自動更新(Update)相關的內建變數之值。逐次執行程式中 所有 的 Pattern Actions 指令。當執行完程式中所有 Pattern Actions 時，若資料檔中還有未讀取的料，則反覆執行步驟1到步驟4。CCU_COMM_ANT LABawk語言 例子B

18、EGIN #程式初始化，設定一變數以記錄目前最高處理封包的ID。 highest_packet_id = 0; action = $1; time = $2; node_1 = $3; node_2 = $4; type = $5; flow_id = $8; node_1_address = $9; node_2_address = $10; seq_no = $11; packet_id = $12; CCU_COMM_ANT LABawk語言 例子 (cont.)#記錄封包的傳送時間 if ( start_timepacket_id = 0 ) start_timepacket_id = time;#記錄CBR (flow_id=2) 的接收時間 if ( flow_id = 2 & action != d