网络协议模拟分析Word文档格式.docx
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课程设计目的
掌握网络模拟工具NS2的使用，学习基本的网络模拟方法。
二、
课程设计内容
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。
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
#Createasimulatorobject/创建模拟器对象
setns[newSimulator]/模拟器对象赋值给变量ns
#Definedifferentcolorsfordataflows（forNAM）
$nscolor1Red
$nscolor2Yellow/给NAM定义不同的数据流,颜色的选择比较随意，只要易于区分就可以
#OpentheNAMtracefile
setnf[openout.namw]/打开out.nam文件，一般都是在执行程序的时候自动生成的
$nsnamtrace-all$nf
#OpentheTracefile
settf[openout.trw]/打开out.tr文件，也是自动生成的
$nstrace-all$tf
/两个文件主要都是用来记录封包传输过程的
#Definea'
finish'
procedure/定义finish程序，在后面执行的时候会用到
procfinish{}{
globalnsnftf
$nsflush-trace
close$nf/关闭nam文件
close$tf/关闭trace文件（在后面调用的时候，是在程序结束的时候，所以前面生成的两个文件必须要关闭）
execnamout.nam&
#以后台方式执行nam
exit0
}
#Createsixnodes/创建六个节点,从n0到n5
setn0[$nsnode]
setn1[$nsnode]
setn2[$nsnode]
setn3[$nsnode]
setn4[$nsnode]
setn5[$nsnode]
#Createlinksbetweenthenodes/创建结点之间的链路，而链路的创建都是基于题目要求的基础之上
$nsduplex-link$n0$n21.5Mb10msDropTail
$nsduplex-link$n0$n41.5Mb10msDropTail
$nsduplex-link$n1$n31.5Mb10msDropTail
$nsduplex-link$n1$n51.5Mb10msDropTail
$nsduplex-link$n1$n02Mb20msDropTail
#Givenodeposition（forNAM）/根据题目图示要求，给NAM创建的节点位置如下
$nsduplex-link-op$n2$n0orientright-down
$nsduplex-link-op$n4$n0orientright-up
$nsduplex-link-op$n0$n1orientright
$nsduplex-link-op$n1$n3orientright-up
$nsduplex-link-op$n1$n5orientright-down
#SetQueueSizeoflink（n0-n1）to10/设置n0到n1之间的列长度
$nsqueue-limit$n1$n010
#SetupaTCPconnection/建立TCP连接
settcp[newAgent/TCP]
$tcpsetclass_2
$nsattach-agent$n2$tcp
setsink[newAgent/TCPSink]
$nsattach-agent$n3$sink
$nsconnect$tcp$sink
$tcpsetfid_1/NAM中，TCP的连接用红色的数据流表示
#SetupaUDPconnection/建立UDP连接
setudp[newAgent/UDP]
$nsattach-agent$n4$udp
setnull[newAgent/Null]
$nsattach-agent$n3$null
$nsattach-agent$n5$null
$nsconnect$udp$null
$udpsetfid_2/NAM中，UDP的连接用黄色的数据流表示
//TCP与UDP的建立中，agent是一个代理，用来作为网络层的传输与接收
#SetupaFTPoverTCPconnection/在TCP连接上建立FTP
setftp[newApplication/FTP]
$ftpattach-agent$tcp
$ftpsettype_FTP
#SetupaCBRoverUDPconnection/在UDP连接上建立CBR
setcbr[newApplication/Traffic/CBR]
$cbrattach-agent$udp
$cbrsettype_CBR
$cbrsetpacket_size_1000
$cbrsetrate_1mb
$cbrsetrandom_false/设置了cbr流量的包类型，字节大小，以及传输速率
#ScheduleeventsfortheCBRandFTPagents/设置FTP和CBR起止时间
$nsat0.1"
$cbrstart"
/0.1秒产生cbr流量
$nsat1.0"
$ftpstart"
/1.0秒发送ftp流量
$nsat8.0"
$ftpstop"
/8.0秒ftp流量结束
$nsat12.0"
$cbrstop"
/12.0秒cbr流量结束
#Callthefinishprocedureafter13secondsofsimulationtime/13秒后调用前面写出的finish程序
$nsat13.0"
finish"
#Runthesimulation/执行模拟器程序
$nsrun
2.仿真过程示意（动画截图1个）
3.日志分析脚本设计（设计思路与代码、注解）
设计思路：
首先取出每行的时间（第二字段）、分组大小（第六字段）；
若时间大于当前的时间段，变量加1，开始统计下一时间段信息；
数组count1记录分组的数目
数组count2记录每个时间段通过的分组的总字节数
#!
/usr/bin/perl
#countthenumberofpacketsbetweennode0andnode1,theintervalis0.5seconds.
$i=0;
/定义变量i
@info;
/定义三个数组
@count1;
@count2;
while（<
>
）{/读out.tr文件的内容
@info=split（/+/,$_）;
/以空格为分字符读取每一行的内容
$reason=$info[0];
/封包事件发生原因（r代表封包被接收，+表示进入队列，-表示离开队列）
$time=$info[1];
/时间，表示流量传输的开始时间
$src=$info[2];
/封包的起始节点
$dst=$info[3];
/封包的终止节点
$length=$info[5];
/包的字节长度
#if（$reason==’r’&
&
（$src==0&
$dst==1）||（$src==1&
$dst==0））{
if（$reason==’r’&
$dst==0））{
/包被某个节点所接受，而且链路传输是在从0到1的链路上，判断语句
if（$time>
$i*0.5）{/时间段超过0.5秒，执行下一行内容
$i++;
}
$count1[$i]++;
/这个数组用于统计包的个数
$count2[$i]+=$length;
/这个数组用于统计字节数
printf（"
intervals（s）\t\tpackets\t\tbytes\n"
）;
/显示语句，显示内容为：
时间间隔，包，还有字节数
$i=1.0;
while（$count1[$i]）{/打印出来统计的信息
printf（"
%4.1f~%4.1f\t\t$count1[$i]\t\t$count2[$i]\n"
（$i-1）*0.5,$i*0.5,）;
}/显示统计出来的每个时间段的信息
4.分析结果展示（通过自绘图来说明）
Packers:
Bytes:
四、设计技巧及体会
1、对自己设计进行评价，指出合理和不足之处，提出改进的方案。
整体的设计,实现了题目中的所示要求,即模拟时间设为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,用两种不同的颜色定义了两种数据流,在执行ns的脚本之后，可以通过视觉上的直观感受真实的网络协议模拟过程。
两个脚本的编写，并非基于自身的能力水平,而是在通过网上查询资料以及在同学的指导下，才基本实现了实习内容，但是对部分脚本代码的理解有待于进一步提高。
2、在设计过程中的感受。
通过网络协议的模拟仿真，更加直观形象的观察到整个运行过程，但是基于自身的能力水平，需要进一步的理解每一步操作的原理，在学习的过程中，要不断探索，多询问，多理解，多请教，才能不断进步，进而提升自己，扬长避短，不断充实自己的专业基础知识。
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