基于免费软件ns2的网络仿真

;;; 摘要：介绍网络仿真的免费软件ns2的概况，对利用ns2进行网络拓扑的输入、结构定义、运行仿真、动态观察仿真过程、仿真数据处理进行了分析，同时用一个例对仿真过程进行了说明。 ;;; 关键词：网络仿真 免费软件 网络仿真软件是网络性理论分析、评估网络设计方案以及网络故障诊断有力 工具。在网络系统方案设计阶段，对于规模稍大的互连网络目前还没有哪个理论能够对其进行较精确的分析。一般都减少投资风险，降低网络实现费用等都有着巨大的好处[1]。在网络仿真软件中，比较有名的有MIL3公司的OPNET软件、Cadence公司的VCC软件，这些软件一般的价格都在调20－30美元左右，每年还需要几万美元的服务费，对于研究单位、学校甚至大型的公司来讲都一笔巨大原投资。除了上面的商业软件，在网络仿真领域还有一些免费软件，这里面比较有名的就是VINT的ns2软件。 1 ns2网络仿真软件简介 Network Simulator仿真软件是位于美国加州的Lawrence Berkeley国家实验室于1989年开始开发的软件，简称ns软件。Ns是一种可扩展、易配置和编程的事件驱动网络仿真工具。ns从S.keshavs REAL仿真器发展而来的。目前ns正在Virtual InterNetwork Tesbed（VINT）项目的支持下由南加州大学、施乐公司、加州大学与Lanrence Berkeley国家实验室协作发展ns软件。目前最高版本为ns2。 ns所用仿真语言是Tool Command Language(tel)语言的一个扩展，tcl语言一个简单的脚本语言，它有解释器可与任何C语言相链接，tcl最强大的功能是它的X工具包（tk），该工具包可以让用户开发具有图形用户界面的脚本，仿真通过tcl语言进行定义[2]。利用ns命令编写脚本来定义网络拓朴结构、配置网络信息流量的产生和接收以及收集统计信息。软件配有仿真过程动态观察器，可以在仿真运行结束后，动态查看仿真的运行过程，观察跟踪数据。软件还有图形显示器，显示从仿真中得到的结果数据，直观而清晰。 目前ns2主要基于UNIX平台，需要tcl-8.0.5、tk-8.0.5、otcl-1.0a4、tclcl-1.0b8和ns-2.1b6的支持。如果基于Windows98平台，还需要Perl(Practical Extraction and Report Language)以及Cygwin(Ports of the pupular GNU development)支持，但在Windows98平台下软件可能会不稳定。 ns2仿真软件主要支持下面一些已完成测试的协议：HTTP、telnet业务流、ftp业务流、CBR业务流、On/Off业务流、UDP、TCP、RTP、SRM、算法路由、分级路由、广播路由、多播路由、静态路由、动态路由、CSMA／CD MAC层协议等[3]。 下面将结合基于Linux平台上的ns2软件，对5节点星型拓朴满足UDP协议的网络仿真进行说明。ns2所有相关文件可以在位于www、isi、edu/nsnam/ns的网址上找到。 2 网络拓朴及结构的定义 网络拓朴采用5个节点的星型结构，具体结构如图1所示。 下面利用tcl语言对网络拓朴结构进行定义如下： 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 100ms DropTail $ns duplex-link $n1 $n3 1Mb 100ms DropTail $ns duple