使用NS2网络仿真软件对信息传输进行仿真课件

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——————————————————————————装订线————————————————————————————————报告份数：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ABSTRACTNetwork Engineers And Researchers always need a convenient and easy-amend simulation system to test their design of new network topo and protocol before a lot of cost dive into experiment and test,The Network Simulation(NS2) is a powerful ,open source simulation plat which can appease them.Processed from study NS2 system ,I build two emblematical network topo (wired/wireless mixed network and route choose process),via build and simulate this two systems to learn how to use NS2 and NS2’s analyse tools.Keywords：NS2; Network Simulation;Mixed network; Route hoose processO、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Network Simulation version 2，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、Adobe Reader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IEEE xplore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set ns [new Simulator]$ns color 1 green$ns color 2 Red$ns color 3 blueset nf [open outmuyan.nam w]$ns namtrace-all $nfproc finish {} {global ns nf$ns flush-traceclose $nfexec nam outmuyan.nam &exit 0}set n0 [$ns node]set n1 [$ns node]set n2 [$ns node]set n3 [$ns node]set n4 [$ns node]$ns duplex-link $n0 $n3 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $n1 $n3 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $n2 $n3 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $n3 $n4 2Mb 10ms DropTail $ns queue-limit $n3 $n4 10$ns duplex-link-op $n0 $n3 orient right-down $ns duplex-link-op $n1 $n3 orient right-middle $ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right-up $ns duplex-link-op $n3 $n4 orient right$ns duplex-link-op $n3 $n4 queuePos 0.5set tcp [new Agent/TCP]$ns attach-agent $n0 $tcpset sink [ new Agent/TCPSink]$ns attach-agent $n4 $sink$ns connect $tcp $sink$tcp set fid_ 1set udp0 [new Agent/UDP]$ns attach-agent $n1 $udp0set null [new Agent/Null]$ns attach-agent $n4 $null$ns connect $udp0 $null$udp0 set fid_ 2set cbr0 [new Application/Traffic/CBR] $cbr0 set packet_size_ 1000$cbr0 set rate_ 1mb$cbr0 set random_ false$cbr0 attach-agent $udp0$cbr0 set type_ CBRset udp1 [new Agent/UDP]$ns attach-agent $n2 $udp1set null [new Agent/Null]$ns attach-agent $n4 $null$ns connect $udp1 $null$udp1 set fid_ 3set cbr1 [new Application/Traffic/CBR] $cbr1 set packet_size_ 800$cbr1 set rate_ 1mb$cbr1 set random_ false$cbr1 attach-agent $udp1$cbr1 set type_ CBRset ftp [new Application/FTP]$ftp attach-agent $tcp$ftp set type_ FTP$ns at 0.5 "$cbr0 start"$ns at 0.2 "$ftp start"$ns at 3.0 "$ftp stop"$ns at 3.5 "$cbr0 stop"$ns at 1.0 "$cbr1 start"$ns at 4.0 "$cbr1 stop"$ns at 5.0 "finish"$ns run3.2.2无限# This script is created by NSG2 beta1# </nsg>#===================================# Simulation parameters setup#===================================set val(chan) Channel/WirelessChannel ;# channel typeset val(prop) Propagation/TwoRayGround ;# radio-propagation model set val(netif) Phy/WirelessPhy ;# network interface typeset val(mac) Mac/802_11 ;# MAC typeset val(ifq) Queue/DropTail/PriQueue ;# interface queue typeset val(ll) LL ;# link layer typeset val(ant) Antenna/OmniAntenna ;# antenna modelset val(ifqlen) 50 ;# max packet in ifqset val(nn) 2 ;# number of mobilenodes set val(rp) DSDV ;# routing protocolset val(x) 716 ;# X dimension of topography set val(y) 362 ;# Y dimension of topography set val(stop) 5.0 ;# time of simulation end#===================================# Initialization#===================================#Create a ns simulatorset ns [new Simulator]#Setup topography objectset topo [new Topography]$topo load_flatgrid $val(x) $val(y)create-god $val(nn)#Open the NS trace fileset tracefile [open out.tr w]$ns trace-all $tracefile#Open the NAM trace fileset namfile [open out.nam w]$ns namtrace-all $namfile$ns namtrace-all-wireless $namfile $val(x) $val(y)set chan [new $val(chan)];#Create wireless channel#===================================# Mobile node parameter setup#===================================$ns node-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 $topo \-agentTrace ON \-routerTrace ON \-macTrace ON \-movementTrace ON#=================================== # Nodes Definition#=================================== #Create 2 nodesset n0 [$ns node]$n0 set X_ 402$n0 set Y_ 262$n0 set Z_ 0.0$ns initial_node_pos $n0 20set n1 [$ns node]$n1 set X_ 616$n1 set Y_ 251$n1 set Z_ 0.0$ns initial_node_pos $n1 20#=================================== # Agents Definition#=================================== #Setup a UDP connectionset udp0 [new Agent/UDP]$ns attach-agent $n0 $udp0set null1 [new Agent/Null]$ns attach-agent $n1 $null1$ns connect $udp0 $null1$udp0 set packetSize_ 1500#=================================== # Applications Definition#=================================== #Setup a CBR Application over UDP connection set cbr1 [new Application/Traffic/CBR]$cbr1 attach-agent $udp0$cbr1 set packetSize_ 1000$cbr1 set rate_ 1.0Mb$cbr1 set random_ null$ns at 0.5 "$cbr1 start"$ns at 4.0 "$cbr1 stop"#=================================== # Termination#=================================== #Define a 'finish' procedureproc finish {} {global ns tracefile namfile$ns flush-traceclose $tracefileclose $namfileexec nam out.nam &exit 0}for {set i 0} {$i < $val(nn) } { incr i } {$ns at $val(stop) "\$n$i reset"}$ns at $val(stop) "$ns nam-end-wireless $val(stop)" $ns at $val(stop) "finish"$ns at $val(stop) "puts \"done\" ; $ns halt"$ns run丢包BEGIN {packet=0}{if ($1=="d" && $3=="3" && $4=="4" && $5=="udp"){packet=packet+1event[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。