网络协议仿真(By月西RSing)
网络协议仿真教学系统的设计

学实 践需求 ,网络协议 仿真教学系 统的 课程设置 应较为全 面系统地覆盖计算机 网络教学 内容 ,并 应能最大程度地 满足
高 校 对 网络 基 础 教 学 的 需 要 。 变传统 “ 师
[ 1 ] 田斌 ,袁先珍 , 钟 华 ,张估林 . 基
于校 园 网 选 课 系统 的 设 计 与 实 现
软件 系统 ( 网络协议仿真 编辑器 、网络
著 。通过在高 校设置计算机 网络通 用技 需深入 了解计算 机网络协议 构架 ,全 面 协议 分析器 )、教学课 本教材 、仿真教 术课 程 ,丰富 电气信息类 及计 算机 类专 掌握 当前计算机 网络协议 发展状 况 ,挖 学课 件 、培训 评估系统 等构成 ,同时 ,
通 过 网络 协 议 仿真 教学 系 统 ,可
验教学存在的突出问题 ,提 出基
于 网络协 议仿 真 的教 学 系统 ,该 系统 完全 能够 满足 高校 对 网络基
以有效培养计 算机 网络信息 技术 人才 ,
识传 授仍 以教师 为主体 ,课 堂教学 、书
而 计算机 网络 通信技术 属于高新 技术 领 本 教 学 仍 是 主 要 授 课 形 式 ,但 学 生 作 为 域 ,也 迫切需要一 种高效率 的人 才培 养 教学 主体 的另一方 ,除接 收知识外更应 系统 。各 国实践证 明 ,仿真培 训系统 对 主动 实践 、积极 思考 ,这正是 当前计算 于学生 技能保持度最 高且其培 训效果最 机 网络教学 中所 不足的。通过 网络协议
议课 程教育在知 识的深化和 实践能力 的
够顺 利采集链路信 息 ,并可 以实现采集
其次 ,从计算机 网络协议 基础知识 单击或子 网信息的 目的 。 网络协议仿真编辑器 主要是实现 网
海上多跳无线自组网路由协议仿真研究

海上多跳无线自组网路由协议仿真研究海上多跳无线自组网路由协议是一种利用无线传感技术构建的自组织网络,可以在海上和水下环境中进行通信和数据传输。
本文将介绍海上多跳无线自组网路由协议的仿真研究。
海上多跳无线自组网路由协议主要作用是提供数据传输的路径,将源节点的数据通过一个或多个中间节点传输到目标节点。
这种网络结构通常由多个无线传感节点(WSN)组成,每个节点都可以在相邻节点之间发送信息,从而构建起网络结构。
在此过程中,路由协议起到关键作用。
为了模拟海上多跳无线自组网路由协议的实际效果,可以采用仿真软件进行实验。
常用的仿真软件有Omnet++,NS2和NS3等。
在进行仿真之前,需要确定路由协议的选择,可以选择常见的路由协议,如AODV、OLSR、DSDV等。
然后,根据网络拓扑和节点连接性建立网络模型,设置节点属性、协议参数和仿真场景参数。
在进行仿真实验时,首先要确定节点的移动方式和速度,并确定仿真时间。
然后,在不同的仿真场景下观察网络拓扑结构变化以及网络性能指标的变化,如网络稳定性、传输速率、能耗等。
可以通过分析网络拓扑和数据包传输路径,了解路由协议的优点和局限性。
总之,海上多跳无线自组网路由协议的仿真研究是深入了解该协议的性能和应用的重要途径。
在进行仿真实验时,需要仔细设计和设置实验场景,以保证结果的可靠性和准确性。
通过仿真实验的分析,可以为海上多跳无线自组网的应用提供理论支持和技术指导。
在海上多跳无线自组网路由协议的仿真研究中,通常需要对网络性能数据进行收集和分析。
以下是一些常见的数据指标和对其的分析:1.网络拓扑结构:包括网络中节点的个数、连接方式、节点密度、网络半径等。
对于海上多跳无线自组网,节点可能会存在移动,这就需要对网络拓扑进行实时监控和更新,以保证网络的可靠性和稳定性。
2.传输速率:如网络吞吐量、延迟、带宽等。
传输速率一般与路由协议和节点的布局有关,如果节点之间的距离较远且连接不稳定,传输速率会受到影响。
多媒体网络通信协议的设计与仿真

多媒体网络通信协议的设计与仿真随着多媒体技术的快速发展,人们对于高质量的音频和视频传输的需求也日益增长。
为了满足这种需求,多媒体网络通信协议的设计变得至关重要。
本文将探讨多媒体网络通信协议的设计原则、关键技术以及仿真方法。
首先,多媒体网络通信协议的设计应遵循以下原则。
第一,实时性是多媒体通信的基本要求之一。
传输音频和视频数据需要在实时性要求下保证数据的可靠传输。
第二,对网络带宽的高效利用是关键。
多媒体数据的传输需要保证较高的带宽利用率,减少数据传输时延和丢包率。
第三,对多媒体数据的优先级处理是必须考虑的因素。
由于多媒体数据对传输延迟和带宽要求较高,因此需要为其设置高优先级,以保证数据的实时传输。
其次,多媒体网络通信协议设计的关键技术包括流式传输、差错控制和拥塞控制。
流式传输是指将多媒体数据按照时间顺序连续传输的技术,通常采用UDP协议进行传输。
UDP协议不具备可靠性,但能够提供较低的传输时延,适用于实时性要求较高的多媒体数据传输。
差错控制是指在传输过程中对数据进行检测和纠正的技术,常用的技术包括前向纠错和重传机制。
拥塞控制是指在网络拥塞的情况下,通过限制数据传输速率来保证网络性能稳定的技术。
为了评估多媒体网络通信协议的性能,仿真是一种常用的方法。
仿真能够在实际网络环境不可用或难以获取的情况下,通过模拟网络中的各个组件和行为来评估协议性能。
常用的多媒体通信协议仿真软件包括OPNET、NS2和QualNet等。
这些仿真软件提供了多媒体通信协议的模型和工具,可以进行实验设计、性能分析和结果可视化等工作。
在进行仿真时,需要设置合适的实验参数,如网络拓扑结构、数据流量模型和传输协议等,以便模拟真实的网络环境。
除了仿真方法,实际的实验也是评估多媒体网络通信协议性能的重要手段。
通过在实际网络中部署多媒体通信协议,可以对其进行实时测试和性能分析。
实验可以从小规模的局域网开始,逐渐扩展到广域网和互联网。
通过实验,可以收集和分析网络延迟、丢包率、带宽利用率等关键性能指标,以评估多媒体通信协议的性能。
计算机网络协议仿真实验

【实验六TCP传输控制协议】【实验目的】1、掌握TCP协议的工作原理;2、理解TCP协议的通信过程。
【实验学时】4学时【实验类型】综合型【实验内容】1、理解TCP首部中各字段的含义及作用;2、理解三次握手的过程;3、能够分析TCP协议的建立连接、会话和断开连接的全过程;4、学会计算TCP校验和的方法;5、了解TCP的标志字段的作用。
【实验原理】TCP协议是面向连接的、端到端的可靠传输协议,它支持多种网络应用程序。
TCP必须解决可靠性,流量控制的问题,能够为上层应用程序提供多个接口,同时为多个应用程序提供数据,TCP也必须能够解决通信安全性的问题。
1、TCP的封装20字节20字节图6-1 TCP的封装2、TCP首部格式:各字段含义:16位源端口号和16位目的端口号:端口号通常也称为进程地址。
32位序号:序号用来标识从TCP发送端向TCP接收端发送的数据字节流。
32位确认序列号:表示一个准备接收包的序列号。
4位首部长度:首部长度指出了首部中32 bit字的数目。
正常的TCP首部长度是20字节。
6个标志字段:U R G 紧急指针;A C K 确认序号;P S H 推标志;R S T 重建连接;S Y N 同步序号;F I N 结束标志。
16位窗口:TCP的流量控制由连接的每一端通过声明的滑动窗口大小来提供,窗口大小为字16位检验和:检验和字段覆盖了TCP首部和TCP数据。
TCP检验和的计算方法和UDP检验和的计算方法一样,计算时需要考虑伪报头。
16位紧急指针:URG标志置1时紧急指针才有效。
1161732图6-2TCP分组格式示意图【实验步骤】注意:本实验要求服务器端启动TELNET服务。
练习一:运行netstat命令1、在浏览器的地址栏输入:,在命令行下输入: netstat -n 回车。
2、观察TCP状态,记录Local Address、Foreign Address和State。
3、在浏览器的地址栏输入:,在命令行下输入: netstat -n 回车。
实验1 网络协议分析与仿真

实验1 网络协议分析与仿真计算机网络协议仿真实验协议分析实验在此部分,设计了14个网络协议分析实验,基本涵盖了前面网络原理中介绍的各种协议。
学生使用附带的网络协议仿真教学系统完成这些实验,可以对网络协议有更深入的理解。
这些实验可以根据教学具体情况选做。
实验一以太网帧的构成【实验目的】掌握以太网帧的构成模式,能够识别不同的MAC地址并理解MAC地址的作用,了解网络故障分析仪的基本使用方法。
【实验学时】 4学时【实验类型】综合型【实验要求】1、了解协议仿真编辑器的五个组成部分及其功能2、了解网络协议分析仪的各组成部分及其功能3、学会使用协议仿真编辑器编辑以太网帧,包括单帧和多帧的编辑4、学会观察并分析地址本中的MAC地址5、学会分析以太网帧的MAC首部6、理解MAC地址的作用7、理解MAC首部中的LLC-PDU长度/类型字段【实验原理】 (1) 以太网首部以太网目的地址以太网源地址帧类型 6 6 2 帧类型字段:表示后面数据类型。
例如0x0806表示ARP请求或应答。
(2) 太网帧的构成 46----1500字节以太网首部 14IP首部 20-60协议(例TCP)首部根据协议而定(TCP20-60)应用数据以太网尾部 4(3) 其他原理请参考教材:计算机网络协议仿真实验第一章:计算机网络的基本概念第二章:局域网技术【实验步骤】一仿真机端练习一:运行ipconfig命令1、启动网络协议仿真编辑器,选择“工具”菜单栏中的IPCONFIG项,观察ipconfig /all 命令下的运行结果,获得本机的主机名及以太网地址 2、在地址本中找到本机的信息练习二:单帧编辑并发送1、打开协议仿真编辑器,在界面初始状态下,程序会自动新建一个单帧。
可以利用协议仿真编辑器打开时默认的以太网帧进行编辑。
此时在协议仿真编辑器的各部分会显示出该新帧的信息:(a)多帧编辑器中显示:新帧的序号(为1)、概要信息 (b)协议树中显示以太网MAC层协议(c)单帧编辑器中显示新帧各字段的默认值(d)十六进制对照表中显示新帧对应的十六进制信息 2、编辑以太网帧;在单帧编辑器中编辑该帧,具体步骤为: (a)填写“目的MAC地址”字段;方法一:手工填写。
网络协议仿真软件的设计与实现

T AN a - a ,ZoNG - i g,W ANG a Xi n h i Li n p Ch o,W ANG - n Ya l a
(colfI om tnSi c n ehoo y S u w sJat ̄ U i rt,hn d 1 1 hn ) Sh o o n rai c ne d Tcnl , ot e io f o e a g h t o nv sy C eg u6  ̄3 ,C ia ei
第3 4卷 第 2期 21 0 2年 4月
电气 电子教学学 报
J OURNAL O E3 . Ap . 01 r2 2
网 络 协 议 仿 真 软 件 的 设 计 与 实 现
谭 献 海 ,宗丽 萍 ,王 超 ,王 亚 兰
( 南交通 大 学 信 息科 学与技 术 学 院 ,四川 成都 60 3 ) 西 10 1
t e su e t c n b i e n t e r s e t f h r h t cu e a d t erf r o e p oo os r tc lp r mee d — h t d n s a e a d d i h e p c e ac i t r n h i om f h r tc l ,p o o o a a tre i o t e t
网络协议仿真课程设计总结

网络协议仿真课程设计总结一、课程目标知识目标:1. 让学生理解网络协议的基本概念、功能和分类,掌握常见网络协议的工作原理。
2. 使学生掌握网络协议仿真的基本方法,学会运用仿真软件进行网络协议的分析与设计。
3. 帮助学生了解网络协议在实际应用中的优势和局限性,认识网络协议的发展趋势。
技能目标:1. 培养学生运用网络协议仿真软件进行实验操作的能力,提高学生的实践操作技能。
2. 培养学生分析和解决网络协议相关问题的能力,提升学生的逻辑思维和创新能力。
3. 培养学生团队协作和沟通表达的能力,学会与他人共同完成网络协议仿真项目。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对网络协议的兴趣,培养学生热爱网络技术、主动探索新知识的情感。
2. 培养学生严谨的科学态度,养成良好的实验习惯,增强学生的责任心。
3. 通过团队合作,培养学生的集体荣誉感,提高学生的团队协作精神和沟通能力。
课程性质:本课程为计算机网络相关课程的实践环节,侧重于网络协议仿真技术的应用与实践。
学生特点:学生已具备一定的计算机网络基础知识,具有较强的学习能力和实践操作欲望。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 网络协议基本概念:介绍网络协议的定义、组成要素和功能,结合教材相关章节,让学生掌握网络协议的基本知识。
2. 网络协议分类与工作原理:分析各类网络协议(如TCP/IP、HTTP、FTP 等)的工作原理,通过实例讲解,使学生了解不同网络协议的特点和应用场景。
3. 网络协议仿真技术:讲解网络协议仿真的基本方法,介绍仿真软件(如Wireshark、NS3等)的使用,让学生学会运用仿真工具分析网络协议性能。
4. 实践操作与案例分析:组织学生进行实际操作,通过完成具体项目,巩固网络协议仿真的方法和技巧。
基于网络系统仿真设计的通信协议优化与实现

基于网络系统仿真设计的通信协议优化与实现网络系统仿真设计是一种重要的方法,可用于通信协议的优化与实现。
本文将针对基于网络系统仿真设计的通信协议优化与实现进行讨论。
首先,介绍网络系统仿真设计的基本概念和原理。
网络系统仿真设计是一种利用计算机模拟网络环境并进行实验的方法,可以帮助我们评估和优化网络系统的性能。
它可以模拟实际网络中各种设备、协议和交互方式,以真实地反映网络系统的行为。
在通信协议优化与实现方面,网络系统仿真设计发挥着重要作用。
通过对通信协议的仿真实验,我们可以评估协议的性能和可靠性,并通过对仿真结果的分析来优化协议设计。
例如,我们可以通过调整协议参数、改变传输策略或者引入新的技术来提升协议性能。
通信协议的优化与实现需要考虑多个方面的因素。
首先是协议的可靠性和效率。
一个好的通信协议应该能够在保证数据传输可靠性的同时,尽可能地提高传输效率。
在网络环境复杂多变的情况下,协议的可靠性和效率是相互制约的,需要在两者之间进行权衡和取舍。
另外,通信协议的优化与实现还需要考虑网络中的拓扑结构、流量模式、通信质量等因素。
不同的网络环境和应用场景对协议的要求也有所不同。
因此,我们需要根据具体的情况,进行网络系统仿真设计。
通过模拟不同的网络环境和场景,我们可以评估不同协议的性能,并选择最适合的协议进行优化和实现。
在网络系统仿真设计中,模型的准确性是至关重要的。
一个良好的模型能够准确地描述网络系统的特性和协议的行为,并能够预测协议在真实网络中的性能。
因此,在进行通信协议优化与实现的仿真设计时,需要建立准确的网络模型,并基于该模型进行仿真实验。
此外,网络系统仿真设计还需要考虑仿真实验的时间和资源成本。
一些大规模的仿真实验可能需要大量的计算资源和时间。
因此,在进行通信协议优化与实现时,需要权衡实验的成本和收益,并选择适当的仿真实验策略。
最后,对于网络系统仿真设计的通信协议优化与实现,我们需要进行仿真实验的评估和验证。
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$count=0; $cbr=0; $tcp=0; } else { $pkt+=$size[$j]; $count++; if($type[$j] eq cbr){ $cbr++; $scbr++; } if($type[$j] eq tcp){ $tcp++; $stcp++; } } } $per=($lost/$i)*100; $per=sprintf"%.1f",$per; print "\n"; print "Total Pkts:\t",$total,"\n"; print "Total Count:\t",$i,"\n"; print "Total Tcp:\t",$stcp,"\n"; print "Total Cbr:\t",$scbr,"\n"; print "Lost Pkts:\t",$lost,"\n"; print "Lost Percent:\t",$per,"%\n\n";
#建立一条 TCP 连接 set tcp [new Agent/TCP] #$tcp set class_ 2 $ns attach-agent $n2 $tcp set sink [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $n3 $sink $ns connect $tcp $sink $tcp set fid_ 1 #在 NAM 中 TCP 连接用蓝色表示 #建立一个 UDP 连接 set udp [new Agent/UDP] $ns attach-agent $n4 $udp set null [new Agent/Null] $ns attach-agent $n5 $null $ns connect $udp $null $udp set fid_ 2 #定义 UDP 资料流使用红色标识 #在 TCP 连接之上建立 FTP 连接 set ftp [new Application/FTP] $ftp attach-agent $tcp $ftp set type_ FTP #在 UDP 之上建立 CBRl 连接 set cbr [new Application/Traffic/CBR] $cbr attach-agent $udp $cbr set type_ CBR $cbr set packet_size_ 1024 $cbr set rate_ 1mb $cbr set random_ false #定义事件的发生时间和结束时间 $ns at 0.1 "$cbr start" $ns at 1.0 "$ftp start" $ns at 8.0 "$ftp stop" $ns at 12.0 "$cbr stop" #在 13 秒之后呼叫 finish 函数来结束模拟 $ns at 13.0 "finish" #执行模拟 $ns run
ftp
2 3
ftp sink
1.5mbps, 10ms 2mbps, 20ms
0 1
1.5mbps, 10ms
1.5mbps, 10ms
4
1.5mbps, 10ms
5
cbr
packet size = 1kbytes, rate=1Mbps
null
模拟时间设为 13 秒钟,在 0.1 秒开始产生 cbr 流量,在 1.0 秒开发发送发 ftp 流量;8.0 秒 ftp 流量结束,12.0 秒 cbr 流量结束。编写脚本(可用 shell, awk,或 perl 等)分析模拟日志文件,统计每 0.5s 内 0、1 节点间链路通过的 分组数以及字节数。 三、 设计与实现过程
1.仿真脚本代码与详细注解 #创建一个仿真对象 set ns [new Simulator] #为不同的资料流定义不同的颜色 $ns color 1 Blue #将第一类资料流定义为蓝色 $ns color 2 Red #将第二类资料流定义为红色
#开启一个 NAM trace file $ns use-newtrace set nf [open out.nam w] $ns namtrace-all $nf #开启一个 trace file,用来记录封包的传送过程 set tf [open out.tr w] $ns trace-all $tf #定义一个结束程序 proc finish {} { global ns nf tf $ns flush-trace close $nf close $tf exec nam out.nam & exit 0 }
西安郵電大學 (By月西RSing)
网络协议分析与仿真 课程设计报告书
院系名称 : 实验内容 : 学生姓名 : 专业名称 : 班 学 时 级 : 号 : 间 :
网络协议分析与仿真课程设计报告 网络模拟
一、 课程设计目的 掌握网络模拟工具 NS2 的使用,学习基本的网AM
#产生实验所需要的六个网络节点 set n0 [$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,并且设定相互之间的传输速率和时延 $ns duplex-link $n0 $n1 2Mb 20ms DropTail $ns duplex-link $n1 $n3 1.5Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $n1 $n5 1.5Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $n0 $n2 1.5Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $n0 $n4 1.5Mb 10ms DropTail #定义 n0 到 n1 之间的队列限制为十个封包大小 $ns queue-limit $n0 $n1 10 #定义节点的位置,前者是后者的参照,供 NAM 使用 $ns duplex-link-op $n1 $n0 orient left $ns duplex-link-op $n1 $n3 orient right-up $ns duplex-link-op $n1 $n5 orient right-down $ns duplex-link-op $n0 $n2 orient left-up $ns duplex-link-op $n0 $n4 orient left-down
协议模拟
工具:NS2,awk,shell,perl 等; 要求:掌握 NS2 网络模拟的基本流程; 内容:NS2 网络模拟基本流程 编写 TCL 脚本,搭建如下图所示的一个网络,共 6 个节点,其中 2、3 节 点用做 ftp 服务器和客户端,4、5 节点用做 cbr 流量的源和目的,而 0、1 节 点用做转发设备。各节点间的链路属性见图。
Perl 源码 #!/usr/bin/perl $i=0; $lost; @time; @size; @type; while(<>){ @words=split(/ +/,$_); if(($words[2]==0 and $words[3]==1) or ($words[2]==1 and $words[3]==0)) { if($words[0] eq r) { $i++; $time[$i]=$words[1]; $size[$i]=$words[5]; $type[$i]=$words[4]; } if($words[0] eq d) { $lost++; } } } $now=0; $pkt=0; $cbr=0; $tcp=0; $count=0; $total=0; $scbr=0; $stcp=0; print "\n\n\n\t The Count of The Pkts \n\n"; print "Start\tEnd\tCounts\tPkts\tTcp\tCbr\n"; for($j=1;$j<=$i;$j++) { $total+=$size[$j]; if($time[$j]-$now>=0.5) { print $now,"\t",$now+0.5,"\t",$count,"\t",$pkt,"\t",$tcp,"\t",$cbr,"\n"; $now+=0.5; $pkt=0;
2.仿真过程示意(动画截图 1 个)
(1)发生拥塞时候的截图
(2)TCP 传输时的截图
3.日志分析脚本设计(设计思路与代码、注解)
4.分析结果展示(通过自绘图来说明) (1)数据包大小的曲线图
(2)数据包个数的曲线图
(3)统计结果
四、
设计技巧及体会
1.在这次试验中,掌握了网络模拟工具 NS2的使用,学习了基本的网络模拟 方法,但是,对于仿真脚本代码中的有些语句了解的还不是很透彻,是照葫芦画 瓢的方式写出来的,在以后,一定要对这些东西加深理解,这样设计起来才能够 更加的轻松,还有就是使用 perl 写程序的时候,由于思路不清楚,开始写的程 序有很多的漏洞,经过一次次的加深理解,最终将程序改进。 2.在设计的过程中,发现了自己对 shell 了解的很少,最后通过 perl 语言 写了日志脚本,以后要多学习一下 shell 脚本,这是一个很优秀的语言,尽量在 下次能够用 shell 写出属于自己的程序。 (后面附程序源代码)