NS-2網(wǎng)絡(luò)模擬基礎(chǔ)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展，從事網(wǎng)絡(luò)通信研究的隊伍也日益壯大。網(wǎng)絡(luò)模擬(也稱網(wǎng)絡(luò)仿真)作為網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)研究的重要手段之一，受到網(wǎng)絡(luò)研究行業(yè)特別是高校和科研院所科研人員的青睞?！　【W(wǎng)絡(luò)模擬是指采用計算機軟件對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)拓撲、網(wǎng)絡(luò)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(guī)模網(wǎng)絡(luò)以及在設(shè)計、學(xué)習(xí)新協(xié)議新算法時能夠快速地設(shè)計、實現(xiàn)、分析進而改進協(xié)議或算法的設(shè)計。此外，它還可以在各種新老系統(tǒng)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(tǒng)。因此，網(wǎng)絡(luò)模擬是網(wǎng)絡(luò)通信研究中一種非常重要的方法?！　”緯卜?個章節(jié)，對NS-2網(wǎng)絡(luò)模擬基礎(chǔ)與應(yīng)用的相關(guān)知識點作了介紹，具體包括初識NS-2、Tcl和OTcl、NS-2基礎(chǔ)、NS-2網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)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(guān)工作的人員作為參考用書使用。

書籍目錄

第1章　初識NS-21.1　NS-2概述1.2　NS-2溯源與展望1.3　網(wǎng)絡(luò)模擬與網(wǎng)絡(luò)模擬軟件1.3.1　網(wǎng)絡(luò)模擬概覽1.3.2　主流網(wǎng)絡(luò)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(xué)習(xí)之道1.6　NS-2模擬基礎(chǔ)1.6.1　NS-2模擬的基本流程1.6.2　NS-2主要構(gòu)件概覽1.6.3　NS-2源碼目錄結(jié)構(gòu)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(zhí)行順序2.3.5　組合和替代總結(jié)2.4　數(shù)學(xué)運算2.5　過程2.6　流程控制命令2.7　注釋2.8　數(shù)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(chǔ)3.1　NS-2的離散事件調(diào)度機制3.1.1　Simulator類3.1.2　NS-2的事件和事件調(diào)度器3.1.3　本節(jié)相關(guān)的NS命令3.2　節(jié)點(node)3.2.1　節(jié)點的創(chuàng)建和結(jié)構(gòu)3.2.2　節(jié)點的配置3.2.3　與節(jié)點相關(guān)的命令3.3　鏈路(Link)3.3.1　鏈路的創(chuàng)建及結(jié)構(gòu)3.3.2　雙向鏈路的創(chuàng)建及結(jié)構(gòu)3.3.3　與本節(jié)相關(guān)的NS命令3.3.4　網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的構(gòu)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(xié)議Agent3.4.5　與Agent相關(guān)的命令3.5　應(yīng)用層(Application)3.5.1　應(yīng)用層概述3.5.2　流量產(chǎn)生器(Trafflc generators)3.5.3　應(yīng)用模擬器(Simulated application)3.5.4　在examplel中添加代理和應(yīng)用程序3.6　數(shù)據(jù)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(jié)相關(guān)的命令3.7　數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)的模擬3.8.1　無線網(wǎng)絡(luò)概述3.8.2　移動節(jié)點3.8.3　無線網(wǎng)絡(luò)的路由代理3.8.4　無線網(wǎng)絡(luò)的能量模型和無線傳播模型3.8.5　無線Trace3.8.6　與本節(jié)相關(guān)的NS命令附錄1　簡單有線網(wǎng)絡(luò)實例example1.tcl完整代碼附錄2　簡單無線網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用案例4.1　TCP/IP基礎(chǔ)與NS-2模擬4.1.1　TCP基礎(chǔ)回顧4.1.2　TCP的NS-2建模與教學(xué)演示4.2　LAN基礎(chǔ)與NS-2模擬4.2.1　LAN基礎(chǔ)回顧4.2.2　LAN的NS-2模擬4.3　路由基礎(chǔ)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(wǎng)絡(luò)與NS-2模擬4.4.1　無線網(wǎng)絡(luò)概述4.4.2　無線網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)與NS-2模擬4.6.1　IP QOS技術(shù)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(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(chuàng)建C++對象5.2.2　訪問C++對象的屬性5.2.3　調(diào)用C++對象的方法5.3　向NS-2中添加ping協(xié)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(guān)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(xié)議Agent分析6.5.4　TCP協(xié)議Agent分析6.6　應(yīng)用層(Application)6.6.1　流量發(fā)生器(TrafficGenerator類)6.6.2　應(yīng)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(xié)議在NS-2中的實現(xiàn)7.2.1　概述7.2.2　創(chuàng)建新的分組類型7.2.3　創(chuàng)建路由代理7.2.4　創(chuàng)建路由表7.2.5　代碼集成附錄1　參考資料

章節(jié)摘錄

　　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(wǎng)絡(luò)模擬器，又稱網(wǎng)絡(luò)仿真器。NS-2則是網(wǎng)絡(luò)模擬器的第2版。　　NS-2（Network Simulator，version 2）是一款開放源代碼的網(wǎng)絡(luò)模擬軟件，最初由加州大學(xué)伯克利分校（UC Berkeley）開發(fā)。它最初的開發(fā)目的是為了研究大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)以及當(dāng)前和未來網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的交互行為。它為模擬研究有線和無線網(wǎng)絡(luò)上的TCP、路由和多播等協(xié)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(xié)議和功能。它也是目前網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)模擬軟件之一?！　S-2是一種面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)模擬器，它本質(zhì)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(qū)動。目前NS-2可以用于模擬各種不同的通信網(wǎng)絡(luò)。它功能強大，模塊豐富，已經(jīng)實現(xiàn)的主要模塊有：網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，如TCP和UDP；業(yè)務(wù)源流量產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)WLAN、移動IP和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等模塊。NS-2也為進行局域網(wǎng)的模擬而實現(xiàn)了多播協(xié)議以及一些MAC子層協(xié)議?！　S-2使用了被稱為分裂對象模型的開發(fā)機制，采用c++和OTcl兩種開發(fā)語言進行開發(fā)。它們之間采用TclCL進行自動連接和映射?？紤]效率和操作便利等因素，NS將數(shù)據(jù)通道和控制通道的實現(xiàn)相分離。為了減少分組和事件的處理時間，事件調(diào)度器和數(shù)據(jù)通道上的基本網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)拓撲、節(jié)點、鏈路等各種部件和參數(shù)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(diào)度器、網(wǎng)絡(luò)組件對象庫等。事件調(diào)度器控制模擬的進程，在適當(dāng)時間激活事件隊列中的當(dāng)前事件，并執(zhí)行該事件。網(wǎng)絡(luò)組件模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或節(jié)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(wǎng)絡(luò)情況，并將執(zhí)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(jié)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。

編輯推薦

　　《NS-2網(wǎng)絡(luò)模擬基礎(chǔ)與應(yīng)用》深入淺出，實例豐富，可作為從事網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)模擬研究的開發(fā)人員的參考用書，以及高等院校網(wǎng)絡(luò)相關(guān)專業(yè)本科生、研究生的教材。

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