数据通信实验报告

1、电 子 科 技 大 学实 验 报 告实验一NS2的基础使用 NS2是一种提供虚拟环境进行网络模拟仿真，能验证网络性能的正确性和进行相关性能测试的软件。1、 实验环境： Ubuntu 12.04/kernel 3.5 GCC 4.6.3 NS-2.332、 网络拓扑： 实验共有6个节点，每个节点的连接情况如图所示。其中节点N0、N2和节点N1、N2连接，N3、N4和N4、N5连接，N2和N3连接。从0号节点到2号节点，带宽为2Mb,延时为10ms。 三、实践步骤：切换到用户根目录下cd 建立自己的文件夹mkdir your_document_name进入刚刚新建的文件夹cd your_docum

2、ent_name新建一个TCL 脚本文件gedit your_TCL_file_name.tcl#Here is the beginning of this code fileset val(stop) 5.0 ;# 模拟器结束时间#新建一个NS 模拟对象set ns new Simulator#打开NS 追踪文件set tracefile open out.tr w$ns trace-all $tracefile#打开NAM 追踪文件set namfile open out.nam w$ns namtrace-all $namfile#新建6 个节点set n0 $ns nodeset n1

3、 $ns nodeset n2 $ns nodeset n3 $ns nodeset n4 $ns nodeset n5 $ns node#建立节点之间的链路，格式解释如下#duplex-link 双向链路可选选项(duplex-link,simple-link 单向链路)#$n0 $n2 表明从0 号节点到2 号节点#2.0Mb 申明链路传输速率，可使用Mb,Kb,b#10ms 申明链路传输延迟#DropTail 队列类型$ns duplex-link $n0 $n2 2.0Mb 10ms DropTail#申明链路队列长度$ns queue-limit $n0 $n2 10$ns dupl

4、ex-link $n1 $n2 2.0Mb 10ms DropTail$ns queue-limit $n1 $n2 10$ns duplex-link $n4 $n3 2.0Mb 10ms DropTail$ns queue-limit $n4 $n3 10$ns duplex-link $n3 $n2 1.0Mb 20ms DropTail$ns queue-limit $n3 $n2 10$ns duplex-link $n3 $n5 2.0Mb 10ms DropTail$ns queue-limit $n3 $n5 10#为NAM 创建节点位置描述，以第一个为例，2 号节点在0 号节

5、点的右下方$ns duplex-link-op $n0 $n2 orient right-down$ns duplex-link-op $n1 $n2 orient right-up$ns duplex-link-op $n4 $n3 orient left-down$ns duplex-link-op $n3 $n2 orient left$ns duplex-link-op $n3 $n5 orient right-down#新建一个UDP 连接set udp0 new Agent/UDP#将0 号节点Agent/UDP 绑定，以下类似$ns attach-agent $n0 $udp0s

6、et null2 new Agent/Null$ns attach-agent $n4 $null2#将Agent/UDP 及Agent/Null 节点进行连接$ns connect $udp0 $null2#设置Agent/UDP 包大小$udp0 set packetSize_ 1500#新建另一个UDP 连接set udp1 new Agent/UDP$ns attach-agent $n1 $udp1set null3 new Agent/Null$ns attach-agent $n5 $null3$ns connect $udp1 $null3$udp1 set packetSiz

7、e_ 1500#在UDP 连接上新建一个CBR 应用set cbr0 new Application/Traffic/CBR$cbr0 attach-agent $udp0$cbr0 set packetSize_ 1500$cbr0 set rate_ 1.0Mb$cbr0 set random_ null#在第1 秒，$cbr0 服务开始发送$ns at 1.0 $cbr0 start#在第4 秒，$cbr0 服务停止发送$ns at 4.0 $cbr0 stop#在UDP 连接上新建一个CBR 应用set cbr1 new Application/Traffic/CBR$cbr1 att

8、ach-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 $cbr1 stop#定义一个finish过程用以处理模拟结束之后需要完成的动作proc finish #申明使用外部变量global ns tracefile namfile val$ns at $val(stop) $ns nam-end-wireless $val(stop)#清空追踪区域$ns flush-trace#关闭trace 文件close $tr

9、acefile#关系nam 文件close $namfile#执行系统命令nam xec nam out.nam &exit 0#在val(stop)时间调用finish 过程$ns at $val(stop) finish$ns at $val(stop) puts done ; $ns halt#启动ns$ns run保存退出，在当前目录下，使用ns your_TCL_file_name.tcl四、实践数据及分析结果：图一（开始传输数据）图二 （开始发生丢包）图三 （节点1停止发送数据）图四 （节点5停止接收数据）图五 （节点0停止发送数据）五、实验结论通过这次实验，我学会

10、了在LINUX系统上安装NS2，同时更直观的理解了一旦发生丢包后，节点会等到队列中的数据发送完后才会接受新的数据包。电 子 科 技 大 学实 验 报 告实验二实验二 TCP性能仿真实验1、 网络拓扑： 三个节点：N0、N1、N2，节点N0和N1相连，N1和N2相连2、 网络配置：TCP协议三、实验环境：Ubuntu 12.04/kernel 3.5GCC 4.6.3NS-2.33四、实践步骤：修改tcp.cc 代码Gedit /ns-allinone-2.33/ns-2.33/tcp/tcp.cc（将窗口阈值一半变为的窗口阈值1/3wt_tcp1.cc）第一处：if (cwnd_ ssthre

11、sh_)slowstart = 1;if (precision_reduce_) /halfwin = windowd() / 2; /halfwin = windowd() / 3;第二处： else int temp;/temp = (int)(window() / 2);/temp = (int)(window() / 3);halfwin = (double) temp;第三处：switch (how) case 0:/* timeouts */ssthresh_ = int( window() / 2 );/ssthresh_ = int( window() / 3 );if (ss

12、thresh_ 2)ssthresh_ = 2;cwnd_ = int(wnd_restart_);break;case 1:第四处case 4:/* Tahoe dup acks */ssthresh_ = int( window() / 2 );/ssthresh_ = int( window() / 3 );if (ssthresh_ average.tr $grep “Q” redQueue.tr current.tr用文本编辑工具新建一个awk文件Gedit your_awk_file_name_1.awk加入以下代码(注意必须有大括号，否则报错):print $2,$3 avera

13、ge_xg.tr用文本编辑工具新建一个awk文件Gedit your_awk_file_name_2.awk加入以下代码:print $2,$3 current_xg.tr分别调用对应awk程序处理对应文件，例如：Gawk f your_awk_file_name.awk average.tr得到average_xg.tr文件最后使用xgraph工具对average_xg.tr, current_xg.tr进行解析得到图像。4, 计算丢包率用文本编辑器新建一个awk文件并加入以下代码:#程序初始化BEGIN dropNum=0; totalNum=0; i=0; event = $1; tim

14、e = $2; fromNode = $3; toNode = $4; pktType = $5; pktSize = $6; flags = $7; fid = $8; srcAddr = $9; dstAddr = $10; seqNum = $11; pktId = $12; if(fromNode =1 & toNode =2 & event =+) totalNum+; #记录时间timeArri=time; #计算丢包率lossratei=(float)(dropNum/totalNum); i+; if(fid = 2 & event= d) dropNum +; END pri

15、ntf(#number of packet sent:%d,lost:%dn,totalNum,dropNum); printf(#lost rate of packets:%fn,dropNum/totalNum); for(j=0;jhighestPktId) highestPktId=pktId; #设置分组开始时间if(beginTimepktId=0) beginTimepktId=time;#计算结束时间 if(fid=2 & event!=d) if(event=r) endTimepktId=time; else endTimepktId=-1; END for(pktId=0

16、;pktId=highestPktId;pktId+) #计算延迟begin=beginTimepktId; end=endTimepktId; pktDuration=end-begin; if(beginend) printf(%ft%fn,begin,pktDuration); 用命令查看结果Gawk f your_awk_file_name.awk out.tr6， 计算吞吐量用文本编辑器新建一个awk文件加入以下代码:#throughput BEGIN flag=0; i=0; event = $1; time = $2; fromNode = $3; toNode = $4; pktType = $5; pktSize = $6; flags = $7;fid = $8; srcAddr = $9; dstAddr = $10; seqNum = $11; pktId = $12; if(event=r & fromNode=2 & toNode=3 & fid=2) #计算当前总流量pktSumi+1=pktSumi+pktSize; if(flag=0) beginTime=time; flag=1; endTimei=time; i+; END printf(%.6ft%.5fn,endTime0,0); for(j=