NS2仿真实验分析报告
NS2仿真实验报告
Ns2简单有线网络仿真实验报告一、实验概述1、在windows系统下安装Centos虚拟机2、在Centos系统下安装NS2仿真工具包3、Nam方式示例二、实验内容1)NS2仿真工具包安装说明1.在Centos系统下设置root账户2.解压NS2文件3.安装ns-allinone-2.35设置环境变量4.验证NS2工具包安装情况2)Nam方式Otcl脚本# 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$ns color 1 Green$ns color 2 Red#开启一个NAM trace fileset nf [open out.nam w]$ns namtrace-all $nf#开启一个trace file，用来记录封包传送的过程set nd [open out.tr w]$ns trace-all $nd#定义一个结束的程序proc finish {} {global ns nf nd$ns flush-traceclose $nfclose $nd#以背景执行的方式去执行NAMexec nam out.nam &exit 0}#产生6个网络节点set n0 [$ns node]set n1 [$ns node]set n2 [$ns node]set n3 [$ns node]set n4 [$ns node]set n5 [$ns node]#把节点连接起来$ns duplex-link $n0 $n2 2Mb 10ms DropTail$ns duplex-link $n1 $n2 2Mb 10ms DropTail$ns duplex-link $n2 $n3 1.7Mb 20ms DropTail$ns duplex-link $n3 $n4 1.7Mb 30ms DropTail$ns duplex-link $n3 $n5 1.5Mb 30ms DropTail#设定ns2到n3之间的Queue Size为10个封包大小$ns queue-limit $n2 $n3 10$ns queue-limit $n3 $n4 5#$ns queue-limit $n3 $n5 10#设定节点的位置，这是要给NAM用的$ns duplex-link-op $n0 $n2 orient right-down$ns duplex-link-op $n1 $n2 orient right-up$ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right$ns duplex-link-op $n3 $n4 orient right-up$ns duplex-link-op $n3 $n5 orient right-down#观测n2到n3之间queue的变化，这是要给NAM用的$ns duplex-link-op $n2 $n3 queuePos 0.5#建立一条n0-n5TCP的联机set tcp [new Agent/TCP]$ns attach-agent $n0 $tcpset sink [new Agent/TCPSink]$ns attach-agent $n5 $sink$ns connect $tcp $sink#在NAM中，TCP的联机会以Green表示$tcp set fid_ 1#在TCP联机之上建立FTP应用程序set ftp [new Application/FTP]$ftp attach-agent $tcp$ftp set type_ FTP#建立一条UDP的联机set udp [new Agent/UDP]$ns attach-agent $n1 $udpset null [new Agent/Null]$ns attach-agent $n3 $null$ns connect $udp $null#在NAM中，UDP的联机会以红色表示$udp set fid_ 2#在UDP联机之上建立CBR应用程序set cbr [new Application/Traffic/CBR]$cbr attach-agent $udp$cbr set type_ CBR$cbr set packet_size_ 1000$cbr set rate_ 1mb$cbr set random_ false#设定FTP和CBR资料传送开始和结束时间$ns at 0.1 "$cbr start"$ns at 1.0 "$ftp start"$ns at 4.0 "$ftp stop"$ns at 4.5 "$cbr stop"#结束TCP的联机(不一定需要写下面的程序代码来实际结束联机)$ns at 4.5 "$ns detach-agent $n0 $tcp ; $ns detach-agent $n3 $sink"#在仿真环境中，5秒后去呼叫finish来结束仿真(这样要注意仿真环境中#的5秒并不一定等于实际仿真的时间$ns at 5.0 "finish"#执行仿真$ns run3)仿真结果仿真结束后，会产生out.nam和out.tr两个档案用来把仿真的过程用可视化的方式呈现出来4)数据分析1.End-to-End Delay把测量CBR封包端点到端点间延迟时间的awk程序，写在档案measure-delay.awk档案中BEGIN {#程序初始化，设定一变量以记录目前最高处理封包的ID。
基才NS2仿真的IP网络性能分析与研究
关键 词 ： Ｓ Ｎ ２仿 真 ； 能 分 析 ； 扑 ； 能 指 标 性 拓 性
中 图 分 类 号 ： Ｐ ０ ．１ Ｔ ３３ ０ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ — ２ ６ ２ １ ） ０ １ 一 ４ ６ ４ ６ ３ ｛０ ２ １ １３ ｏ Ｍ－
Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｎ ｌ ｓｓ ａ ｅ ｅ ｒ ｈ ｆ口 ｎ ｔ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ２ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ｎｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｅ ｗｏ ｋ ａ ｅ ｎ ＮＳ
Ｚ ＨＡＯ Ｊ— ｏ ＨＯＵ ｉ ，Ｚ ｂ Ｙｕ，Ｚ ＨＯＵ ｎ －ｉｎ Ｈｏ ｇｑｏ ｇ
ｄ ｌ ｔ ｒ ｐ ｃｅ ｓ ｒｔ ａ ｄＳ ｎ Ｔ ｅｅｐｒ ｅ ｔ ｓｌ ｏ ａ ｄｆ ｒｎ ｔ ｏｏｙｔ ｅ ａｅｄｆ ｒｎ ｅ ｅｔ Ｏ ｅ ｙ ｉｅ， ａｋｔｏｓ ａｅ ｎ ｏ ． ｈ ｘ ｅ ｍ ｎａ ｒ ｕｔ ｓ ｗｔ ｔ ｉｅｅｔｏ ｌ ｐ ｓ ｖ ｉｅｅｔ ｆ ｃｓ ＨＩ ａ ｊｔ ｌ Ｏ ｉ ｌｅ ｓ ｈ ｈ ｐ ｇ ｙ ｈ ｆ Ｐ
是 实 现 以上 两 个 方 面 的重 要 手 段 。
一
络 仿 真 器 ． 核 心 部 分 是 一个 离 散 事 件 模 拟 引 擎 。Ｎ ２仿 真 其 Ｓ
器具有强 大的数据处 理功能 ， 扩 展性强 ， 行效率 高 ， 可 执 且
仿 真 结 果 的 可 靠 性 高 。Ｎ ２支 持 Ｔ Ｐ Ｕ Ｐ等 网 络 协 议 ， 以 Ｓ Ｃ 、Ｄ 可
随 着 网络 的不 断 发 展 。 络 的 研 究 也 越 来 越 受 到 人 们 的 网 关 注 ， 方 面 需 要 不 断 研 究 新 的 网 络 协 议 和 各 种 算 法 ， 足 一 满 现 有 网 络 存 在 的 不 足 ， 升 性 能 ， 网络 发 展 做 出 前 瞻 性 的 提 为 研 究 ： 一方面也要考 虑如何整合 、 用现有 的网络资源 ． 另 利 完 善 网 络 结 构 。 现 有 网络 达 到 最 高 效 能 。Ｉ 使 Ｐ网 络 性 能 的分 析
基于NS2的AdHoc网络路由仿真研究的开题报告
基于NS2的AdHoc网络路由仿真研究的开题报告一、研究背景及意义移动AdHoc网络是指由若干个移动设备组成的临时网络，这些设备采用无线通信技术进行通信。
移动AdHoc网络具有自组织、快速部署等优势，可以在没有固定网络设施的情况下提供灵活的通信服务，广泛应用于军事、应急、野外活动等领域。
路由协议是移动AdHoc网络的关键技术之一，对网络性能和可靠性影响很大。
因此，对AdHoc网络路由协议进行仿真研究，是提高移动AdHoc网络性能和可靠性的关键。
NS2是一个广泛应用的网络仿真工具，可以用于AdHoc网络的仿真研究。
本文将基于NS2，从AdHoc网络路由角度出发，对AdHoc网络的性能和可靠性进行深入研究，为AdHoc网络的优化设计提供理论基础。
二、研究内容和方法1.研究内容本研究将从以下几个方面进行研究：(1)AdHoc网络路由协议综述：综合比较各种AdHoc网络路由协议的优缺点及适用场景。
(2)NS2的安装和配置：学习NS2的基本使用和开发环境的搭建。
(3)AdHoc网络性能分析：设计不同路由协议的仿真模拟实验，比较不同路由协议在网络性能的影响，如网络拓扑、节点密度、流量负载等。
(4)AdHoc网络可靠性分析：研究不同路由协议在网络可靠性方面的影响，如路由表更新、链路稳定性、节点能耗等。
(5)实验结果分析：对仿真实验数据进行处理和分析，提出优化方案并进行验证。
2.研究方法本研究主要采用以下几种研究方法：(1)文献综述法：收集和整理AdHoc网络路由协议的相关文献，对不同路由协议进行比较和分析，确定本研究的研究方向。
(2)仿真实验法：在NS2平台上设计不同路由协议的仿真实验，并根据实验数据进行性能和可靠性分析，提出优化方案。
(3)数学建模法：对AdHoc网络路由协议的性能和可靠性进行数学建模，验证仿真实验的结果，提高研究的可信度和准确性。
三、研究进度安排1.第一阶段：文献综述和NS2的学习与掌握（3个月）(1)收集和整理AdHoc网络路由协议的相关文献，对不同路由协议进行比较和分析。
自相似流量的研究及NS2仿真的开题报告
自相似流量的研究及NS2仿真的开题报告一、选题背景随着互联网的发展，网络流量的特征也越来越复杂。
传统的流量模型如泊松流、平稳流等在描述新型流量时已经失去了精度。
自相似流是一种具有均匀和局部非均匀两种特征的流量，这种流量在现实生活和网络中存在广泛的应用，如视频和音频流媒体、网页浏览等。
学术界和工业界对自相似流量的研究和仿真越来越重视。
二、选题目的和意义本文旨在研究自相似流量的特征和行为，探究其对网络性能的影响，并给出NS2仿真实现方案。
本研究的意义在于：1. 对网络流量的深入研究，有利于更好地了解网络行为和性能，为网络优化提供依据。
2. 自相似流量的研究具有重要的理论和实际意义。
通过研究自相似流量的特征和模型，可以为网络设计和优化提供有效的方案。
3. NS2仿真是网络性能研究中常用的工具，本文对自相似流量进行NS2仿真，有助于为实际网络应用提供支持和参考。
三、论文结构和内容本文主要分为以下几个部分：1. 研究背景和选题意义2. 自相似流的特征和模型3. 自相似流对网络性能的影响4. NS2仿真实现方案5. 实验结果和分析6. 结论和展望四、预期成果本文预期完成以下工作：1. 深入研究自相似流量的特征和模型，了解其在网络中的行为。
2. 探究自相似流量对网络性能的影响，包括网络吞吐量、延迟等方面。
3. 给出NS2仿真实现方案，实现自相似流量的仿真。
4. 对实验结果进行分析和总结，探究自相似流量对网络性能的实际影响。
五、研究方法本文主要采用以下方法进行研究：1. 综合文献资料，了解自相似流量的概念、特征和模型，探究其在网络中的行为和影响。
2. 基于文献资料，设计实验方案，使用NS2仿真工具对自相似流量进行仿真。
3. 对仿真结果进行分析和总结，探究自相似流量对网络性能的实际影响。
六、难点和挑战自相似流量的特征和模型的复杂性是本研究的主要难点。
探究自相似流量的行为对于网络性能的影响也是一个挑战。
此外，NS2仿真的实现也需要一定的技术和经验。
基于NS2的网络仿真实验教学研究-最新教育文档
基于NS2的网络仿真实验教学研究网络的发展日新月异,作为电气信息类和计算机类专业的核心专业课――计算机网络,需要教师在教学的过程中不断更新和追踪最新网络技术,以更加适应“计算机网络”教学的要求。
但目前计算机网络教学中存在两个方面的突出问题,首先,缺少必要的实验设备。
像路由器、网关等实验设备比较昂贵,一般的院校无法为学生配备,只能在教学的过程中安排较多的演示,学生无法更好地通过真正的实验环境亲自动手来理解和掌握网络通信原理、锻炼网络工程应用能力[1]。
其次,网络技术和产品的更新换代速度非常快,像近年来无线网络技术飞速发展,对于想学习和研究无线网络的学生而言,再依靠原有局域网环境已无法验证无线网络协议的正确性以及对无线网络性能进行直观、可靠的测试。
因此,尝试将网络仿真软件NS2(Network Simulator Version 2)运用到计算机网络课程教学中,利用NS2,特别是Nam 工具的动画演示可以清晰地向学生演示网络协议的运行过程。
通过NS2进行教学,学生可以直观的看到网络协议的行为,了解各种环境或因素对网络的影响,将抽象的网络概念形象化,把枯燥的网络原理具体化。
1NS2原理和结构NS2是由加州大学伯克利分校(University of California at Berkeley)开发的一种面向对象的、离散事件驱动的网络环境模拟器。
NS2是一款源代码开放且免费的模拟软件,是用于教学、网络研究与分析等方面的网络模拟工具,它内含离散事件模拟引擎,构件库丰富,可以构建并仿真分析整个协议栈的运行情况,也可使用自带的Nam 动画演示程序来观察网络的运行效果,它集成了多种网络协议(如TCP、UDP),业务类型(如FTP、Telnet、Web、CBR等),路由排队机制(如Droptail、RED),路由算法(如Dijkstra算法)可以对固定、无线、卫星以及混合等多种网络进行仿真,实现了绝大多数常见的网络协议以及链路层的模型,利用这些类的实例可以搭建起整个网络的模型。
仿真软件NS-2的分析
技 与
经 上 图 是作 者 在 运 用 Ｎ ２ 具 时 采 取 的 分 析 步 骤 。在 使 用 济 Ｓ 工
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维普资讯
Ｎ －２时 一般有下面三个过程 ： Ｓ １ ）建立网络模型 ：描述整个 网络的拓扑结构 带宽 ，时延 等消息 ；
建立节点 ． ｓ 中 ． 在Ｎ 一２ 每个节点都可 以代表终端或者是路
由器 ｓｔｎ Ｓｓｎｄ ］ ｓｔｎ Ｓｓｎｄ］ ｅ Ｏ［ ｏ ｅ ｅ １［ｎ ｏｅ。 ｎ
的 比如一些 比较底层的工作 ：事 件的处理 ，封包的传送 等． 这需要较 高的处理速度 ． 而且一旦 完成就很少修 改， 所 以ｃ ＋是最佳 的选择ｊ另外 ，我们在仿真的时候需要设置 ＋ 不 同的网络 环境 、进而动态改变参数 ，这些选择 Ｔ Ｌ Ｃ 这种 直 白性的语言为佳 。同时 Ｎ 一 采用ｔｌ 来连接这两种语 ｓ２ ｃｃ ｌ 言之 间的变量。Ｎ －２ Ｓ 使用 ＭＴ Ｉ发展的 Ｏ ｃ Ｏ ｊ ｔＴ １作 Ｔ Ｉ（ ｂｅ ｃ） ｃ 为描述 配置、执行仿真的 言 Ｏｃ； Ｔ ｌ ｔｌ是 ｃ 的物件导向 延伸版本。Ｎ ２ Ｓ 的组成结 构如 图 １ 。
通过仿真 ，我们可 以从每
种可能的方案中筛选 出自己需要 的
并加 以改进 ，其次 仿真环境易于修 改。这 样 我们可 以人为 地 区性将某些特定的参 数和算法对仿真的影响降低 。
目前 有相 当多的网络仿真软件 ，最著 名的仿真软件 Ｏ Ｎ Ｔ ＰＥ
是美 国 ＭＩ 公 司 的 产 品 其 支 援 度十 分 广 泛 ，几 乎包 含 所 有 现 Ｌ ３ 行 的 网络 标准 但 却 要 价 百 万 元 以 上 Ｆ ￥ 了其 在 研 究 领 域 的 Ｅ
基才NS2仿真的IP网络性能分析与研究
基才NS2仿真的IP网络性能分析与研究赵吉波;周宇;周红琼【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)004【摘要】In this paper, network simulation method is mainly adopted. In order to simulate IP network operation, NS2 simulation software is applied. Four typical network topology structures： Bus, Star, Ring, mesh are achieved by programming. We select some key performance indicators of network transmission as experimental collection objects such as packet delay, delay jitter, packet loss rate and so on. The experimental results show that different topology types have different effects on IP network performance.%采用网络模拟仿真方法，选用NS2仿真软件模拟IP网络运行。
编程实现四种典型的网络拓扑结构：总线型、星型、环型、网型，选取网络传输中的数据包延时、延时抖动、丢包率以及吞吐量等关键性能指标为实验采集对象。
通过大量的仿真实验数据分析不同拓扑类型对IP网络性能产生的不同影响。
【总页数】5页(P113-116,119)【作者】赵吉波;周宇;周红琼【作者单位】宁波大学信息学院,浙江宁波315211;宁波大学信息学院,浙江宁波315211;宁波大学信息学院,浙江宁波315211【正文语种】中文【中图分类】TP303.01【相关文献】1.NS2平台的TCP/IP网络拥塞控制算法仿真 [J], 娄久;李秀坤2.NS2仿真典型Ad Hoc网络协议及性能分析 [J], 陈爱霞;杜友福;陈中举3.用网络仿真软件NS2进行IP网络的仿真 [J], 王宇;赵千川4.NS2仿真模型的Ad Hoc典型路由协议的性能分析 [J], 李振宇5.NS2仿真模型的Ad Hoc典型路由协议的性能分析 [J], 李振宇;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
NS2简单无线网络模拟实验报告
HUNAN CITY UNIVERSITYNS2与网络模拟实验报告实验题目：简单无线网络模拟 __专业： ____班级学号_____ _2015年 10月 27日1.实验目的•熟悉NS2网络模拟的基本操作流程•练习TCL脚本代码的编写•理解基本的无线网络节点的配置过程、以及数据流的发生2.实验原理NS2是指 Network Simulator version 2，NS（Network Simulator）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NS。
NS2是一种面向对象的网络仿真器，本质上是一个离散事件模拟器,由UC Berkeley开发而成。
它本身有一个虚拟时钟，所有的仿真都由离散事件驱动的。
目前NS2可以用于仿真各种不同的IP网，已经实现的一些仿真有网络传输协议，比如TCP和UDP, 流量产生器，比如FTP, Telnet, Web CBR和VBR；路由队列管理机制，比如Droptail, RED和CBQ；路由算法，比如AODV、DSDV、DSR等无线路由协议。
NS2也为进行局域网的仿真而实现了多播以及一些MAC 子层协议。
3.实验内容和步骤•打开虚拟机播放器VMware Player•打开播放Ubuntu虚拟机镜像（Ubuntu.vmx）•登录系统后，打开控制台Terminal输入下列命令：•cd Desktop/EXP/•ns 6-simple-wireless.tcl•模拟运行完毕后，动画演示器NAM自动打开，播放动画，观察模拟过程。
4.实验结论•截取NAM动画演示结果。
••详细解释TCL脚本文件中与无线网络相关的代码。
NS-2的仿真模拟技术分析
第 31 卷 Vol.31第 15 期 № 15计 算 机 工 程 Computer Engineering文章编号：1000—3428(2005)15—0110—03 文献标识码：A2005 年 8 月 August 2005中图分类号：TP393·网络与通信·NS-2 的仿真模拟技术分析杨玉华，刘培宁，刘际炜，陈涵生（华东计算技术研究所，上海 200233） 摘 要：网络仿真是研究通信网络技术的有效工具。
仿真模拟功能提供了实际网络和仿真器交互的能力。
该文介绍了 NS-2 的结构及网络 仿真的设计流程，重点分析了网络仿真 NS-2 中仿真模拟功能的设计和实现。
关键词：仿真；模拟；网络仿真；代理；网络对象Analysis of Network Emulation Technology in NS-2 SimulatorYANG Yuhua, LIU Peining, LIU Jiwei, CHEN Hansheng(East China Institute of Computer Technology, Shanghai 200233) 【Abstract】Network simulation is one of the efficient analysis tools to study the technology of communication networks. Employing an emulation capability in network simulation provides the ability for real-world traffic to interact with a simulation. This paper firstly introduces the architecture of NS-2 simulator, and describes the design of simulation, emphatically analyzes the design and implementation of the emulation facility in the NS-2 simulator. 【Key words】Simulation; Emulation; Network simulation(NS); Agent; Network object网络仿真(Network Simulation, NS)是近几年来被提出的 一个新概念。
基于NS2的DV算法仿真及结果分析
基于 ＮＳ ２ 的 ＤＶ 算法仿真及结果分析
黄镇建
（ 韩山师范学院物理与电子工程系， 潮州 ５２１０００）
摘 要： 利用 ＮＳ２ 网络仿真器对路由协议进行仿真是一种既有效又经济的办法。介绍单播动 态路由体系结构， 对 距离 向 量 路由 协 议 （ ＤＶ） 进行 了 仿 真。仿 真 实 验表 明 ＤＶ 算 法下 丢 包 和 “跳 数 ”最 短 等 现 象 客 观 存 在 。
（ １） 表示一开始的时候， ｒｔＰｒｏｔｏＤＶ 包在网络上传 输以交换节点间的路由信息。（ ２） 和（ ３） 表示从 ０．２ 秒开始 ｎ０ 经由 ｎ１、ｎ２ 传 ＣＢＲ 流给 ｎ３。（ ４） （ ５） （ ６） 表 示 １．０ 秒时，ｎ１ 与 ｎ２ 线路断开， 发生丢包失现象， 结 点间通过ｒｔＰｒｏｔｏＤＶ 包传送信息， 动态路由重新计算 路径， ｎ０ 经 ｎ６、ｎ５、ｎ４ 传送数据包给 ｎ３。（ ８） （ ９） （ １０） （ １１） 表示 ２．０ 秒时 ｎ１ 与 ｎ２ 线路恢复连接， 动态路由 协议通过 ｒｔＰｒｏｔｏＤＶ 包传送信息重新计算路由 ， ｎ０ 按 照 ０．２ 秒时的路径传送 ＣＢＲ 流。从上述分析可知， ＮＡＭ 动画仿真效果和 Ｔｒａｃｅ 文件记录的结果是一致 的。
３ 仿真结果分析
为 了 更 好 地 观 察 ＤＶ 路 由 算 法 下 网 络 的 通 畅 性 以 及 数 据 包 的 发 送 、接 收 、丢 弃 等 现 象 ， 下 面 我 们 对 ＮＡＭ 动画结果、Ｔｒａｃｅ 文件进行分析， 以便更直观地 得出实验结果。
在仿真过程中，一共截取了 ４ 个帧（如图 ２、３、４、５ 所示）。图 ２ 表示从 ０．２ 秒开始 ｎ０ 向 ｎ３ 发送恒定 ＣＢＲ 流。图 ３ 表示 １．０ 秒时，由于 ｎ１ 到 ｎ２ 线路中断，数据 包丢失， ＤＶ 路由协议重新计算路由。图 ４ 则表示路由 表更新， ｎ０ 以新的路由向 ｎ３ 发送 ＣＢＲ 流。图 ５ 表示 ２．０ 秒 时 ， ｎ１ 到 ｎ２ 线 路 得 到 恢 复，ｎ０ 重 新 采 用 １．０ 秒 时的路由发送 ＣＢＲ 流。
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NS2仿真实验分析报告一引言1 NS2简介NS2是一款开放源代码的网络模拟软件，最初由UC Berkeley开发。
它是一种向象的网络模拟器，它本质上是一个离散事件模拟器，其本身有一个模拟时钟，所有的模拟都由离散事件驱动。
其采用了分裂对象模型的开发机制，采用C++和OTcl两种语言进行开发。
它们之间采用Tclcl 进行自动连接和映射。
考虑效率和操作便利等因素，NS2将数据通道和控制通道的实现相分离。
为了减少分组和事件的处理时间，事件调度器和数据通道上的基本网络组件对象都使用C++编写，这些对象通过Tclcl映射对OTcl解释器可见。
目前NS2可以用于模拟各种不同的通信网络，它功能强大，模块丰富，已经实现的主要模块有：网络传输协议，如TCP和UDP；业务源流量产生器，如FTP、Telnet、CBR、We b和VBR；路由队列管理机制，如DropTail、RED和CBQ；路由算法；以及无线网络WLAN、移动IP和卫星通信网络等模块，也为进行局域网的模拟实现了多播协议以及一些MAC子层协议。
2 基本概念(1)RED：随机早期探测(Random Early Detect，RED)。
RED属于主动队列管（Active Queue Management, AQW），是目前常见的TCP上防止拥塞的手段。
它通过以一定概率丢失或标记报文来通知端系统网络的拥塞情况。
RED使用平均队列长度度量网络的拥塞程度，然后以线性方式将拥塞信息反馈给端系统。
RED使用最小阈值，最大阈值和最大概率等几个参数。
RED的基本思想是通过监控路由器输出端口队列的平均长度来探测拥塞，一旦发现拥塞逼近，就随机地选择连接来通知拥塞，使它们在队列溢出导致丢包之前减少拥塞窗口，降低发送数据速度，缓解网络拥塞。
RED配置在路由器监视网络流量以便避免拥塞，当拥塞即将发生时，它随机丢弃进来的分组，而不是等到队列缓冲区满是才开始丢弃所有进来的分组，这样可以最少化全局同步的发生。
当拥塞发生时，RED丢弃每个连接分组的概率与该连接占用的带宽成比例，它监视每个输出队列的平均队列长度，随机选择分组丢弃。
(2)丢包率：是一个比率，表示在单位时间内未收到的数据分组数与发送的数据分组数的比率，由于信号衰减、网络质量等诸多因素的影响，可能产生数据分组的丢失。
(3)端到端时延：是由各种因素引起的，包括打包和解包时延，以及网络传送时延，本文中主要讨论的是网络传输时延。
(4)吞吐量：单位时间内，某个节点发送和接受的数据量，单位一般为b/s。
二NS2网络仿真机制与过程使用NS2进行网络仿真的基本操作流程如图１所示，用户首先要进行问题定义，考虑自己要仿真什么东西、拓扑结构应该怎样、是否需要对源代码进行修改或添加等。
如果需要添加或修改代码，如图１中右边方框中所示，有一个对NS2源码进行修改、重新编译和调试的过程；如果不需要修改代码，即采用NS2已有构件即可完成仿真工作，那么用户的主要任务就是编写Tcl/OTcl仿真代码，生成一个.tcl脚本文件，并用NS2执行该脚本进行仿真，仿真程序结束后会生成相应的Trace文件，即仿真结果文件，用户使用不同的工具对该脚本中的内容进行分析得到我们想要的结果和图表，如果结果是我们的预期，那么整个仿真过程即可顺利结束，否则应该分析问题所在，并重新考虑问题定义、源码修改、Tcl脚本修改的必要性。
整个仿真过程主要有三部分的工作量：修改源代码、编写Tcl仿真脚本和分析结果。
(1)源码修改。
这一步只有在仿真需要修改源代码时才进行考虑，修改源代码是一项比较具有挑战性的工作，这需要用户有一定的编程和调试水平。
特别需要注意的是，由于NS2是采用C++和OTcl两种语言编写的，因此在修改源代码时，需要记着修改相应的OTcl代码。
(2)Tcl/OTcl仿真代码编写。
这是NS2仿真中最重要和必不可少的一环，大部分NS2的仿真工作实际就是编写Tcl代码来描述网络结果、网络构件属性和控制调度网络模拟事件的启停的过程。
因此，这需要用户对NS2中的网络构件非常熟悉。
(3)仿真结果分析。
结果分析是真正体现仿真工作成效的重要一环，仿真结果分析要求用户熟悉NS2的Trace文件的结构，并且能够使用一些小工具对该结果文件进行分析以及根据分析结果数据绘制一些汇总图标等。
图1 基本操作流程图三实验过程与结果分析1 仿真实验的模拟情节配置说明本仿真情节包含4个node，各节点之间都是以全双工的链路相连。
n0和n2之间链路的带宽为2Mbps，延迟为10ms，为DropTail队列方式；n1和n2之间链路带宽为2Mbps，延迟为10ms，也为DropTail队列方式；网络拓扑中的带宽瓶颈是在节点n2到节点n3之间，带宽为1.7Mbps，延迟为20ms，同为DropTail方式，且最大队列长度为10个数据包长度。
在n0到n3之间建立了基于TCP协议凡人FTP应用，TCP包的长度采用默认的1Kbytes。
另外，在n1到n3之间建立一条基于UDP协议的CBR应用。
CBR的传递速度为1Mbps，每个包大小为1Kbytes。
CBR业务在0.1秒开始传送，在4.5秒结束传送。
FTP业务在1.0秒开始传送，4.0秒结束传送。
写出仿真脚本并运行，会自动弹出Nam窗口。
通过Nam可以依次看到如图2、图3、图4所示的动态过程。
图中红色代表基于UDP的CBR业务流，蓝色代表基于TCP的FTP业务流。
模拟一开始只有CBR业务流出现，网络依次传递这些数据包，因为各段链路带宽均大于CBR业务速率(1Mbps)，网络没有出现排队与丢包现象，如图2所示。
图2 CBR业务启动图3 网络出现排队现象图4 网络出现丢包现象随后FTP业务启动，随着慢启动的开始，FTP的数据速率越来越高，给网络带来很大压力，瓶颈链路n2与n3之间出现排队现象。
并且可看到使用TCP传输数据时，接收方会对收到的数据进行确认，而UDP协议传输时，不发回确认。
整个过程如图3所示。
最终，随着FTP速率的提高，当n2与n3之间的队列占满后，会出现丢包现象，这时TCP协议将会进入拥塞控制，进入慢启动过程，如图4所示。
2 Trace文件格式说明(1)event：“+”：表示分组进入链路队列事件；“—”：表示分组离开链路队列事件；“r”：表示目的节点接受分组事件；“d”：表示队列丢弃分组事件(2)time：事件发生的时间(3)from node：分组发送接点的id(4)to node：分组传送的目的节点的id(5)pkt type：分组类型(6)pkt size：分组大小(7)flags：标志项(8)fid：流标识符(9)src addr：源地址，格式为node.port，其中node代表分组发送节点的id，port表示发送分组的端口号。
(10)dst addr：目的地址，格式为node.port，其中node代表分组发送节点的id，port表示发送分组的端口号(11)seq num：分组的序列号(12)pkt id：分组的唯一标识符。
3 数据处理在NS2中，模拟产生的Trace文件往往非常大，一般情况下，需要借助Gawk对其进行处理，提取相应的数据信息。
(1)处理n1到n3端点间CBR丢包情况，测量程序写在lostRate.awk文件中执行方法：$awk -f lostRate.awk out.tr执行结果：#number of packet sent:550,lost:8#lost rate of packets:0.0145450.100000 0.0000000.108000 0.0000000.116000 0.000000运行结果中显示CBR流量总共发包550，丢失8，丢包率为：0.014545。
同理，我们可以编写延时与吞吐量的awk文件。
我们通过执行如下语句将丢包率、延时、吞吐量保存在cbr_lostRate、cbr_delay、cbr_throughput文件中。
执行方法：$ awk -f lostRate.awk out.tr>cbr_lostRate$ awk -f delay.awk out.tr>cbr_delay$ awk -f throughput.awk out.tr>cbr_throughput在Xwin窗口中输入xgraph cbr_lostRate，就可以把前面所存下来的cbr_lostRate文件使用图形直观的表示出来，如图5所示。
图5 丢包率随时间变化的关系图(2)我们可以得到CBR流量的时延随时间的变化如图6所示：图6 端到端时延随时间变化的关系图(3)节点n2的平均吞吐量随时间的变化如图7所示：图7 节点n2的吞吐量随时间变化的关系图4 结果分析从RED的图示中，可以看出队列的大小波动变化不是很大，在处理突发的包时有一定的优势。
从丢包率、时延和吞吐量的变化图中，可以看出当丢包率增加时，端到端之间的时延也在增加，而吞吐量则下降，丢包率、时延和吞吐量在表示网络性能的好坏时有一定的关系。
四部分相关代码1.网络拓扑仿真脚本ns-simple.tcl#Create a simulator objectset ns [new Simulator]#Define different colors for data flows (for NAM)$ns color 1 Blue$ns color 2 Red#Open the NAM trace fileset nf [open out.nam w]$ns namtrace-all $nfset tf [open out.tr w]$ns trace-all $tf#Define a 'finish' procedureproc finish {} {global ns nf tf$ns flush-trace#Close the NAM trace fileclose $nfclose $tf#Execute NAM on the trace fileexec nam out.nam &exit 0}#Create four nodesset n0 [$ns node]set n1 [$ns node]set n2 [$ns node]set n3 [$ns node]#Create links between the nodes$ns duplex-link $n0 $n2 2Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $n1 $n2 2Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $n2 $n3 1.7Mb 20ms DropTail#Set Queue Size of link (n2-n3) to 10$ns queue-limit $n2 $n3 10#Give node position (for NAM)$ns duplex-link-op $n0 $n2 orient right-down $ns duplex-link-op $n1 $n2 orient right-up $ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right#Monitor the queue for link (n2-n3). (for NAM) $ns duplex-link-op $n2 $n3 queuePos 0.5#Setup a TCP connectionset tcp [new Agent/TCP]$tcp set class_ 2$ns attach-agent $n0 $tcpset sink [new Agent/TCPSink]$ns attach-agent $n3 $sink$ns connect $tcp $sink$tcp set fid_ 1#Setup a FTP over TCP connectionset ftp [new Application/FTP]$ftp attach-agent $tcp$ftp set type_ FTP#Setup a UDP connectionset udp [new Agent/UDP]$ns attach-agent $n1 $udpset null [new Agent/Null]$ns attach-agent $n3 $null$ns connect $udp $null$udp set fid_ 2#Setup a CBR over UDP connectionset cbr [new Application/Traffic/CBR]$cbr attach-agent $udp$cbr set type_ CBR$cbr set packet_size_ 1000$cbr set rate_ 1mb$cbr set random_ false#Schedule events for the CBR and FTP agents$ns at 0.1 "$cbr start"$ns at 1.0 "$ftp start"$ns at 4.0 "$ftp stop"$ns at 4.5 "$cbr stop"#Detach tcp and sink agents (not really necessary)$ns at 4.5 "$ns detach-agent $n0 $tcp ; $ns detach-agent $n3 $sink"#Call the finish procedure after 5 seconds of simulation time$ns at 5.0 "finish"#Print CBR packet size and intervalputs "CBR packet size = [$cbr set packet_size_]"puts "CBR interval = [$cbr set interval_]"#Run the simulation$ns run2处理时延的awk代码delay.awk#delay analyseBEGIN{highestPktId=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(pktId>highestPktId)highestPktId=pktId;if(beginTime[pktId]==0)beginTime[pktId]=time;if(fid==2 && event!="d"){if(event=="r")endTime[pktId]=time;}else{endTime[pktId]=-1;}END{for(pktId=0;pktId<=highestPktId;pktId++){begin=beginTime[pktId];end=endTime[pktId];pktDuration=end-begin;if(begin<end)printf("%f\t%f\n",begin,pktDuration);}}11。