【正文】 調用數(shù)據(jù)流生成工具 cbrgen生成數(shù)據(jù)流場景文件 cbr1054： 圖 數(shù)據(jù)流場景文件生成 執(zhí)行上述命令后，就會生成一個 cbr1054的文件，然后把生成的這個文件放到跟 Tcl 腳本文件相同的目錄下，就可以在 Tcl 腳本中用 souce 命令調用這個文件了。 編好運行成功后的 Tcl腳本代碼如下： 無線節(jié)點參數(shù) set val(chan) Channel/WirelessChannel 物理信道類型是無線信道 set val(prop) Propagation/TwoRayGround 無線傳輸模型是TwoRayGround set val(if) Phy/WirelessPhy 網絡接口層是無線物理層 set val(mac) Mac/802_11 MAC層協(xié)議采用 set val(ifq) Queue/DropTail/PriQueue 接口隊列模型是 IFQ隊列 set val(ll) LL 邏輯鏈路層類型是 LL層 中北大學 2022 屆畢業(yè)設計說明書 第 29 頁 共 57 頁 set val(ant) Antenna/OmniAntenna 天線模型是全向天線 set val(ifqlen) 50 網絡接口隊列大小是 50 set val(rp) AODV 路由協(xié)議是 AODV set val(x) 500 設定拓撲場景范圍 長度 500m set val(y) 500 設定拓撲場景范圍 寬度 500m set val(stop) 設定模擬仿真時間， 100s set val(nn) 10 設定無線節(jié)點數(shù)目為 10 個 set val(cp) cbr1054 流量場景生成文件 set val(sc) scene1020100 運動場景生成文件 建立一個模擬實例 set ns [new Simulator] 開啟 Trace 跟蹤文件和 nam顯示文件 set tracefd [open w] set namtrace [open w] $ns traceall $tracefd $ns namtraceallwireless $namtrace $val(x) $val(y) 建立一個拓撲圖對象，記錄節(jié)點的移動情況 set topo [new Topography] $topo load_flatgrid $val(x) $val(y) 創(chuàng)建 god對象，存儲網絡狀態(tài)以及節(jié)點間的連接信息 set god_ [creategod $val(nn)] 創(chuàng)建物理信道對象 set chan_1_ [new $val(chan)] 配置無線節(jié)點（包括各種參數(shù)） $ns nodeconfig adhocRouting $val(rp) \ llType $val(ll) \ macType $val(mac) \ ifqType $val(ifq) \ ifqLen $val(ifqlen) \ 中北大學 2022 屆畢業(yè)設計說明書 第 30 頁 共 57 頁 antType $val(ant) \ propType $val(prop) \ phyType $val(if) \ channel $chan_1_ \ topoInstance $topo \ agentTrace ON \ routerTrace ON \ macTrace OFF \ movementTrace OFF 建立無線節(jié)點 for {set i 0} {$i$val(nn)} {incr i} { set node_($i) [$ns node] $node_($i) randommotion 0。兩列之間以空格（包括 Tab）、逗號、分號、或者句號隔開。 執(zhí)行 gawk 程序有兩種方式，第一，如果 gawk 程序很短，則可以直接寫在終端命令行，如 gawk “ program” inputfile 1 [inputfile2...]，其中 program包括一些 Pattern 和 Action；第二，如果 gawk 程序較長，較為方便的做法是將gawk 程序放在一個文檔中，即 Pattern 和 Action 寫在名為 programfile 的文檔里面，執(zhí)行 gawk 的格式如下所示： gawk f programfile inputfile1 [inputfile2...] gawk程序的文檔不止一個時，執(zhí)行 gawk的格式如下所以： gawk f programfile [f programfile2...] inputfile1 [inputfile2...] 編寫 gawk程序的規(guī)則是： Pattern或 Action能夠被省略，但是不能同時被省略；如果 Patte 被省略，對于輸入文檔里面的每一條記錄， Action 都會執(zhí)行；如果 Action被省略，內定的 Action則會打印出所以符合的 Pattern 的輸入行。表 Trace文件的記錄進行分解和提取的例子。 gawk 語言將說要處理的文檔分解為一條條的記錄（一般一條記錄是數(shù)據(jù)文件的一行數(shù)據(jù)），每條記錄默認以空格 TAB 鍵分隔為一個個字段。端到端的吞吐量與網絡狀況有很大關系，為了測試端到端的最大吞吐量，應該逐漸增大發(fā)送端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率，然后計算接收端的吞吐量，直至吞吐量達到最大。在很多網絡應用中，比較關注分組的時延大小，要求分組的時延不能太大，例如實時的視頻會議、網絡電話等。 (9) [MAC Layer Info]: MAC 層的信息。 (5) Flags：標志項。 中北大學 2022 屆畢業(yè)設計說明書 第 23 頁 共 57 頁 無線網絡的 Trace格式 圖 無線網絡的 Trace部分截圖內容 無線網絡的 Trace格式的記錄的每一項信息 : (1) Event：事件的類型有是 s、 r、 f 和 d 4種，分別表示分組的發(fā)送、接收、轉發(fā)、丟棄事件。 （ 9） Src addr：表示分組的來源端，例如 2的 0號端口。 （ 5） Pkt type：分組的類型。 有線網絡的 Trace格式 有線網絡的 Trace格式中每條記錄包含了如下截圖顯示 12項內容： 中北大學 2022 屆畢業(yè)設計說明書 第 22 頁 共 57 頁 圖 有線網絡的 Trace部分截圖內容 現(xiàn)在來分析有線網絡的 Trace格式的一條記錄中每一項的信息： （ 1） Event：發(fā)生事件的類型有 +、 、 r和 d等 4種，分別表示分組進入鏈路隊列、分組離開鏈路隊列、目 的節(jié)點接收分組以及隊列丟棄分組等含義。 Color 指定鏈路的顏色， label 定義鏈路顯示的名稱， queuePos定義隊列顯示的方向。 簡單動畫顯示工具 NAM NAM（ Network Animater）的功能是根據(jù)網絡模擬軟件或真實環(huán)境的特定格式的 Trace輸出文件來運行動畫，以觀測網絡模擬中的 Trace和數(shù)據(jù)分組流向。生成 setdest 的命令的源代碼文件在 ~ns/indeputils/cmuscengen/setdest 文件夾下，使用前需執(zhí)行 make命令以生成可執(zhí)行文件。 set ns [new Simulator] 建立一個模擬實例 set topo [new Topography] 建立一個拓撲圖對象 配置無線節(jié)點 中北大學 2022 屆畢業(yè)設計說明書 第 18 頁 共 57 頁 $ns nodeconfig adhocRouting AODV \ 無線路由協(xié)議是 AODV協(xié)議 llType LL \ 邏輯鏈路層類型是 LL層 macType Mac/ \ MAC層協(xié)議采用 ifqType Queue/DropTail/PriQueue \接口隊列類型是 IFQ隊列 ifqLen 50 \ 網絡接口隊列的大小是 50 antType Antenna/QmniAntenna \ 天線模型是全向天線 propType Propagation/TwoRayGround \ 無線傳輸模型是TwoRayGround phyType Phy/WirelessPhy \ 網絡接口類型是無線物理層 channel Channel/WirelessChannel \ 物理信道類型無線信道 topoInstance $topo \ 設置拓撲實例 agentTrace ON \ 開啟代理層 trace routerTrace ON \ 開啟路由層 trace macTrace OFF \ 關閉 mac 層的 trace movementTrace OFF 關閉移動節(jié)點的移動記錄 設置完節(jié)點的屬性之后，使用 nodecongfig{} 方法的 reset 選項可以將節(jié)點的所有屬性的參數(shù)值設置為默認值： $ns nodeconfig reset 數(shù)據(jù)流生成工具 cbrgen NS2自帶有交通場景生成器，名稱為 。 下面是仿真的流程圖： 圖 NS2進行仿真的基本流程圖 NS2 仿真的基本組件和使用 節(jié)點的結構和配置 無線網絡中的節(jié)點是可移動的節(jié)點，擁有很多屬性，如果使用 NS研究無線網絡需要在無線節(jié)點創(chuàng)建之前對節(jié)點的各項屬性進行配置。 編寫其他的輔助過程，設定模擬結束時間，至此 OTcl腳本編寫完成。 配置業(yè)務量模型的參數(shù)，從而確定網絡上的業(yè)務量分布。如果 NS 中沒有所需的網絡元素，則需要對 NS 進行擴展，添加所需網絡元素，即添加新的 C++和 OTcl類，編寫新的 OTcl 腳木 。 可 擴 充 性 可擴充性表現(xiàn)在可以方便的添加新協(xié)議，讓使用范圍更加廣泛。抽象 NS 具備不同程度的抽象級別，不僅可以對細節(jié)進行模擬，也對以對不同層次的總體框架進行模擬。另一方面，具有面向對象特性 的 Tcl 腳本語言通過調用引擎中各類的屬性、方法定義網絡的拓撲 ， 配置數(shù)據(jù)源，目的端 ， 建立連接，產生所有事件的時刻表，運行并跟蹤模擬結果，還可以對結果進行相應的統(tǒng)計處理或制圖，方便網絡研究者在短時間內快速地開發(fā)和模擬出所需要的網絡壞境。 NS2 足一個面向對象的網絡 桟擬工具，對以完整地模擬整個網絡壞境。Avalanche 能克服基于存儲和轉發(fā)的 數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)（如 BitTorrent 等）的缺陷和不足，可以顯著減少節(jié)點平均下載時間，進一步提升數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)的傳輸性能。 可見，采用網絡編碼，節(jié)點之間不再傳輸原始的文件塊，而是編碼信息（塊）。 = E 1c1 + E2 c2分發(fā)給 Peer B。 隨機線性網絡編碼的數(shù)據(jù)分發(fā) 隨機線性網絡編碼方法的核心思想是利用節(jié)點的運算能力，在發(fā)送節(jié)點線性編碼組合不同的信息包，在接收節(jié)點獲得足夠的線性編碼組合后，通過運算得到原始信息包，其可用性推廣了網絡編碼理論的應用范圍。靈活的設計使得即使在網絡交通需求未知或者網絡流量劇增、或者發(fā)送 /接收方動態(tài)變化的情況下， COPE協(xié)議仍能有效的支持多路單播流。傳感器網絡需要把節(jié)點資源整合起來，實現(xiàn)一個可靠和健壯的網絡，基于這種想法，文獻 [35]提出了一種結合分布式源編碼和網絡編碼的優(yōu)化算法，目的是用來提高傳感器網絡的容錯性和可靠性，同時對分布式源編碼的壓縮效率和魯棒性進行了折中考慮。 Ad Hoc組播方面提出了應用網絡編碼的最小化能量解決方法 [22]，使得傳輸每比特信息消耗的能量最小，以此來節(jié)省 Ad Hoc網絡中數(shù)據(jù)分發(fā)的能耗。此外，無需復雜的加密算法，采用網絡編碼就可以提高無線網絡的安全性等。但是， T. Nad等通過進一步的實驗證實，由于在執(zhí)行編碼和譯碼操作時需要一定的 I/O 和 CPU消耗，基于網絡編碼的應用層組播的傳輸容量往往無法達到預期。Y. Zhu 給出了一個基于網絡編碼的應用層組播的完整實現(xiàn)。最初的 CodedStream 在自己的仿真平臺上進行了測試，其后續(xù)研究將整個思想進一步擴展，并利用 PlaLab 平臺進行了更廣泛的測試。前面討論的基于 組播網絡的數(shù)據(jù)分發(fā)，均是網絡編碼最典型的應用。圖 所示的節(jié)點 W對輸入的信息 b1 和 b2 進行的模二加操作，就是一種最簡單的線性網絡編碼操作方式。 節(jié)點對傳輸?shù)男畔⑦M行如何處理和操作，屬于網絡編碼的碼構造問題。也就是說，基于網絡編碼的數(shù)據(jù)分發(fā)模式實現(xiàn)了該組播的理論傳輸容量。 圖 態(tài)，該網絡有一個源節(jié)點 S，兩個端節(jié)點 Y， Z以及其余 4個 T,W,U,X是四個中轉節(jié)點。經過幾年的發(fā)展，網絡編碼的理論研究已取得重要進展，在應用基礎和工程實踐方面的研究正在全方位展開。對此，在網絡中引入網絡編碼技術，增加結點對數(shù)據(jù)的編碼運算功能，節(jié)約網絡鏈路的帶寬資源，減小網絡數(shù)據(jù)傳輸中瓶頸鏈路的影響。前