NS-2網絡模擬基礎與應用

所属分类:網絡與通信  
出版时间:2008-4   出版时间:國防工業出版社   作者:方路平,劉世華,等   页数:254  

内容概要

  隨著網絡技術和通信技術的蓬勃發展,從事網絡通信研究的隊伍也日益壯大。網絡模擬(也稱網絡仿真)作為網絡通信技術研究的重要手段之一,受到網絡研究行業特別是高校和科研院所科研人員的青睞。  網絡模擬是指采用計算機軟件對網絡協議、網絡拓撲、網絡性能進行模擬分析的一種研究手段。它使得很多研究人員能夠在硬件條件不具備的情況下研究大規模網絡以及在設計、學習新協議新算法時能夠快速地設計、實現、分析進而改進協議或算法的設計。此外,它還可以在各種新老系統和算法之間進行比較而不必花費巨資去建立多個實際系統。因此,網絡模擬是網絡通信研究中一種非常重要的方法。  本書共分7個章節,對NS-2網絡模擬基礎與應用的相關知識點作了介紹,具體包括初識NS-2、Tcl和OTcl、NS-2基礎、NS-2網絡教學應用案例、NS-2核心組件分析等。該書可供各大專院校作為教材使用,也可供從事相關工作的人員作為參考用書使用。

书籍目录

第1章 初識NS-21.1 NS-2概述1.2 NS-2溯源與展望1.3 網絡模擬與網絡模擬軟件1.3.1 網絡模擬概覽1.3.2 主流網絡模擬軟件簡介1.3.3 主流模擬軟件的比較1.4 NS-2的下載與安裝1.4.1 NS-2的下載1.4.2 在Linux下的安裝1.4.3 在Windows+Cygwin下的安裝1.5 NS-2學習之道1.6 NS-2模擬基礎1.6.1 NS-2模擬的基本流程1.6.2 NS-2主要構件概覽1.6.3 NS-2源碼目錄結構附錄1 NS-2安裝常見問題解答(Q&A)附錄2 參考資料第2章 Tcl和OTcl2.1 Tcl命令格式2.2 變量2.3 組合和替代2.3.1 命令替代2.3.2 反斜杠替代2.3.3 組合2.3.4 組合和替代的執行順序2.3.5 組合和替代總結2.4 數學運算2.5 過程2.6 流程控制命令2.7 注釋2.8 數組2.9 OTcl附錄1 常用公式、命令、方法附錄2 參考資料第3章 NS-2基礎3.1 NS-2的離散事件調度機制3.1.1 Simulator類3.1.2 NS-2的事件和事件調度器3.1.3 本節相關的NS命令3.2 節點(node)3.2.1 節點的創建和結構3.2.2 節點的配置3.2.3 與節點相關的命令3.3 鏈路(Link)3.3.1 鏈路的創建及結構3.3.2 雙向鏈路的創建及結構3.3.3 與本節相關的NS命令3.3.4 網絡拓撲結構的構建3.4 代理(Agent)3.4.1 Agent類3.4.2 UDP代理3.4.3 TCP代理3.4.4 其他協議Agent3.4.5 與Agent相關的命令3.5 應用層(Application)3.5.1 應用層概述3.5.2 流量產生器(Trafflc generators)3.5.3 應用模擬器(Simulated application)3.5.4 在examplel中添加代理和應用程序3.6 數據的記錄與動畫演示3.6.1 Trace的使用3.6.2 Trace文件格式3.6.3 Monitor的使用3.6.4 動畫演示3.6.5 與本節相關的命令3.7 數據分析3.7.1 使用gawk分析Trace文件3.7.2 圖形繪制工具3.8 無線網絡的模擬3.8.1 無線網絡概述3.8.2 移動節點3.8.3 無線網絡的路由代理3.8.4 無線網絡的能量模型和無線傳播模型3.8.5 無線Trace3.8.6 與本節相關的NS命令附錄1 簡單有線網絡實例example1.tcl完整代碼附錄2 簡單無線網絡實例example2.tcl完整代碼附錄3 常見問題解答(Q&A)附錄4 參考資料第4章 NS-2網絡教學應用案例4.1 TCP/IP基礎與NS-2模擬4.1.1 TCP基礎回顧4.1.2 TCP的NS-2建模與教學演示4.2 LAN基礎與NS-2模擬4.2.1 LAN基礎回顧4.2.2 LAN的NS-2模擬4.3 路由基礎與NS-2模擬4.3.1 路由簡介4.3.2 路由的NS-2模擬4.4 無線網絡與NS-2模擬4.4.1 無線網絡概述4.4.2 無線網絡的NS-2模擬4.5 隊列管理與NS-2模擬4.5.1 隊列管理算法簡介4.5.2 隊列管理與NS-2模擬4.6 IP QoS基礎與NS-2模擬4.6.1 IP QOS技術與方案4.6.2 IP QoS的NS-2模擬附錄1 本章實例索引表附錄2 NS-2網絡教學參考大綱附錄3 如何在PowerPoint中使用Nam附錄4 資源列表與參考資料第5章 TclCL機制5.1 TclCL5.2 OTcl和C++的對象通信5.2.1 創建C++對象5.2.2 訪問C++對象的屬性5.2.3 調用C++對象的方法5.3 向NS-2中添加ping協議附錄1 Ping.h頭文件源碼附錄2 參考資料第6章 NS-2核心組件分析6.1 離散時間模擬機制6.2 分類器(classifier)6.3 定時器(Timer)6.4 分組格式6.4.1 特定分組頭地址獲取6.4.2 分組(Packet)及相關類6.5 代理(Agent)6.5.1 Connector類定義6.5.2 Agent類定義6.5.3 UDP協議Agent分析6.5.4 TCP協議Agent分析6.6 應用層(Application)6.6.1 流量發生器(TrafficGenerator類)6.6.2 應用模擬器(Telnet)附錄1 參考資料第7章 NS-2在科研中的運用7.1 端到端擁塞控制研究7.1.1 問題描述7.1.2 公平性問題7.1.3 擁塞崩潰7.2 一種新的MANET單播協議在NS-2中的實現7.2.1 概述7.2.2 創建新的分組類型7.2.3 創建路由代理7.2.4 創建路由表7.2.5 代碼集成附錄1 參考資料

章节摘录

  第1章 初識NS-2  1.1 NS-2概述  NS是Network Simulator的英文縮寫,字面翻譯即為網絡模擬器,又稱網絡仿真器。NS-2則是網絡模擬器的第2版。  NS-2(Network Simulator,version 2)是一款開放源代碼的網絡模擬軟件,最初由加州大學伯克利分校(UC Berkeley)開發。它最初的開發目的是為了研究大規模網絡以及當前和未來網絡協議的交互行為。它為模擬研究有線和無線網絡上的TCP、路由和多播等協議提供了強有力的支持。Ns-2是一個開放源代碼軟件,任何人可以獲得、使用和修改其源代碼。正因為如此,世界各地的研究人員每天都在擴展和更新它的功能,為其添加新的協議和功能。它也是目前網絡研究領域應用最廣泛的網絡模擬軟件之一。  NS-2是一種面向對象的網絡模擬器,它本質上是一個離散事件模擬器,其本身有一個虛擬時鐘,所有的模擬都由離散事件驅動。目前NS-2可以用于模擬各種不同的通信網絡。它功能強大,模塊豐富,已經實現的主要模塊有︰網絡傳輸協議,如TCP和UDP;業務源流量產生器,如FTP、Telnet、Web、CBR和VBR;路由隊列管理機制,如Droptail、RED和CBQ;路由算法,如Dijkstra;以及無線網絡WLAN、移動IP和衛星通信網絡等模塊。NS-2也為進行局域網的模擬而實現了多播協議以及一些MAC子層協議。  NS-2使用了被稱為分裂對象模型的開發機制,采用c++和OTcl兩種開發語言進行開發。它們之間采用TclCL進行自動連接和映射。考慮效率和操作便利等因素,NS將數據通道和控制通道的實現相分離。為了減少分組和事件的處理時間,事件調度器和數據通道上的基本網絡組件對象都使用c++編寫,這些對象通過TclCL映射對0Tcl解釋器可見。這樣,用戶只需要通過簡單易用的TcI/OTcl腳本編寫出模擬代碼,對網絡拓撲、節點、鏈路等各種部件和參數進行方便快速的配置。NS-2可以說是0Tcl的腳本解釋器,它包含模擬事件調度器、網絡組件對象庫等。事件調度器控制模擬的進程,在適當時間激活事件隊列中的當前事件,並執行該事件。網絡組件模擬網絡設備或節點的通信,它們通過制定模擬場景和模擬進程,交換特定的分組來模擬真實網絡情況,並將執行情況記錄到日志文件(稱為Trace文件)中,以提供給模擬用戶進行分析解讀,獲取模擬結果。NS-2采用這種分裂模型既提高了模擬效率,加快了模擬速度,又增強了模擬配置的靈活  性和操作的簡便性。

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  《NS-2網絡模擬基礎與應用》深入淺出,實例豐富,可作為從事網絡通信技術模擬研究的開發人員的參考用書,以及高等院校網絡相關專業本科生、研究生的教材。

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