ns2模拟仿真的一般过程及要点
基于NS2软件 的网络协议仿真
基于网络模拟软件NS2的网络协议仿真【摘要】：网络模拟是网络协议性能及研究中非常重要的一个组成部分。
本文介绍了网络模拟软件 NS2 的结构和特点以及仿真过程，并实例介绍了基于NS2的网络协议仿真。
【关键词】：NS2；TCP；UDP；路由；仿真一、引言网络模拟是网络协议性能及研究中非常重要的一个组成部分，算法是否合理、是否具有实用价值、是否能够提高网络的性能等都需要通过实验证明。
由于在真实的网络环境中进行实践验证耗资巨大，多数高校和科研机构并不具备完整有效的实验环境，而且真实网络中实验数据的收集和分析也有一定困难。
网络仿真软件通过在计算机上建立一个虚拟的网络环境来实现对真实网络环境的模拟，科研人员在这个平台上不仅能对网络的通信、设备、协议、结构以及应用进行研究，还能对网络的性能进行分析和评估。
仿真软件大大提高了网络设计开发的效率，同时也降低了费用和风险，已经成为研究中不可或缺的工具。
二、NS2 的结构和特点目前，使用较多的网络仿真软件有OPNET，Matlab，NS2 和GloMoSim 等。
选择免费且开放源代码的NS2作为仿真平台，是因为该平台是一种离散事件网络仿真平台，可以运行在Linux或Windows操作系统上。
作为一种可扩展、易配置、可编程的事件驱动的网络仿真软件，NS2能够近乎真实地在各个层次上模拟网络运行，并支持多种协议。
其主要功能包括以下几点。
一）灵活的仿真环境作为一款开源软件，NS2所有源代码公开，任何人都可以获得、使用和修改其源代码。
这对于利用NS2来构建特殊的网络仿真实验环境非常方便和迅速。
二）结果分析及再现容易研究人员通过配置环境参数获得理想的网络环境，即可实时跟踪并记录关键节点的重要信息，从而获得网络性能参数，并可以随时再现某些特殊情况，这在真实网中是难以做到的。
三）良好的可扩展性NS2使用C++和OTCL两种程序设计语言，分别完成具体协议的模拟，实现与网络仿真环境的配置和建立。
ns2的基本功能和用法。
ns2的基本功能和用法。
NS2是一款广泛使用的离散事件网络仿真器，它可以用来模拟网络协议、网络拓扑结构、传输层协议等各种网络方面的问题。
在本文中，我们将会详细介绍NS2的基本功能和用法，让您了解如何使用这个强大的工具来开展网络仿真和探索。
第一部分：NS2的简介NS2全称Network Simulator 2，是一款免费且开源的网络仿真平台，它可以运行于Linux和Windows操作系统。
NS2是C++编写的，它是由一个模块化的体系结构构建而成的。
NS2可以帮助你模拟和测试各种网络协议和技术，包括但不限于TCP/IP、WiFi、无线通信、移动通信、卫星通信等。
NS2的基本组成部分包括：- OTcl：OTcl是一个面向对象的Tcl解释器，它被用来编写NS2的脚本文件。
它可以帮助您表示仿真模型以及控制仿真场景和参数。
- C++代码：NS2的模拟核心是由C++编写的，它包含了底层的网络协议处理逻辑和数据结构。
- Trace：NS2的Trace模块可以记录仿真过程中所有的事件和消息交换。
我们可以通过Trace来分析仿真结果，并对仿真场景进行可视化。
总结NS2是一个开源且强大的网络仿真器，它的核心部分是由C++编写而成的。
NS2可以帮助您模拟和测试各种网络协议和技术，并提供一个强大的OTcl 脚本语言来控制和配置仿真模型。
第二部分：NS2的基本功能NS2提供了很多强大的功能，如下所示：1. 拓扑结构模拟NS2可以帮助我们模拟各种网络拓扑结构，例如星型、树形结构、层次结构等。
通过定义节点、连接和协议，我们可以很容易地构建复杂的拓扑结构，并进行仿真和测试。
2. 参数设置和控制通过OTcl脚本，我们可以轻松地配置和控制仿真模型。
我们可以设置各种参数，例如发送速率、仿真持续时间、节点位置等等。
此外，我们还可以通过设置事件触发器来控制仿真场景的流程。
3. 模拟协议NS2可以帮助我们模拟各种协议，例如TCP、UDP、ICMP等。
基于NS2的网络仿真实验教学研究-最新教育文档
基于NS2的网络仿真实验教学研究网络的发展日新月异,作为电气信息类和计算机类专业的核心专业课――计算机网络,需要教师在教学的过程中不断更新和追踪最新网络技术,以更加适应“计算机网络”教学的要求。
但目前计算机网络教学中存在两个方面的突出问题,首先,缺少必要的实验设备。
像路由器、网关等实验设备比较昂贵,一般的院校无法为学生配备,只能在教学的过程中安排较多的演示,学生无法更好地通过真正的实验环境亲自动手来理解和掌握网络通信原理、锻炼网络工程应用能力[1]。
其次,网络技术和产品的更新换代速度非常快,像近年来无线网络技术飞速发展,对于想学习和研究无线网络的学生而言,再依靠原有局域网环境已无法验证无线网络协议的正确性以及对无线网络性能进行直观、可靠的测试。
因此,尝试将网络仿真软件NS2(Network Simulator Version 2)运用到计算机网络课程教学中,利用NS2,特别是Nam 工具的动画演示可以清晰地向学生演示网络协议的运行过程。
通过NS2进行教学,学生可以直观的看到网络协议的行为,了解各种环境或因素对网络的影响,将抽象的网络概念形象化,把枯燥的网络原理具体化。
1NS2原理和结构NS2是由加州大学伯克利分校(University of California at Berkeley)开发的一种面向对象的、离散事件驱动的网络环境模拟器。
NS2是一款源代码开放且免费的模拟软件,是用于教学、网络研究与分析等方面的网络模拟工具,它内含离散事件模拟引擎,构件库丰富,可以构建并仿真分析整个协议栈的运行情况,也可使用自带的Nam 动画演示程序来观察网络的运行效果,它集成了多种网络协议(如TCP、UDP),业务类型(如FTP、Telnet、Web、CBR等),路由排队机制(如Droptail、RED),路由算法(如Dijkstra算法)可以对固定、无线、卫星以及混合等多种网络进行仿真,实现了绝大多数常见的网络协议以及链路层的模型,利用这些类的实例可以搭建起整个网络的模型。
ns2模拟仿真
实验内容S1到r之间，以及s2到r之间的带宽为2Mbps，传递时延10ms，r到d之间带宽1.7Mbps，传递时延20m1 在NS2中建立UDP联机，学习如何将模拟过程输出到文件，通过工具进行分析2 测量以UDP为传输协议的应用程序的吞吐量（Throughput）、封包延迟（Packet Delay）、抖动率（Packet Jitter）和封包丢失率（Packet Loss Rate）；实验目的1 熟悉ns2的使用2 会将模拟过程输出到文件3 会测量以UDP为传输协议的应用程序的吞吐量（Throughput）、封包延迟（Packet Delay）、抖动率（Packet Jitter）和封包丢失率（Packet Loss Rate）；实验步骤：1 通过.tcl脚本，是模拟过程输出文件如下tcl文件：set ns [new Simulator]$ns color 0 blue$ns color 1 redset n0 [$ns node]set n1 [$ns node]set n2 [$ns node]set n3 [$ns node]set f [open out.tr w]$ns trace-all $fset nf [open out.nam w]$ns namtrace-all $nf$ns duplex-link $n0 $n2 2Mb 10ms DropTail$ns duplex-link $n1 $n2 2Mb 10ms DropTail$ns duplex-link $n2 $n3 1.7Mb 20ms DropTail$ns queue-limit $n2 $n3 20$ns duplex-link-op $n0 $n2 orient right-up $ns duplex-link-op $n1 $n2 orient right-down $ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right$ns duplex-link-op $n2 $n3 queuePos 0.5set udp [new Agent/UDP]$ns attach-agent $n0 $udpset null [new Agent/Null]$ns attach-agent $n3 $null$ns connect $udp $null$udp set class_ 0set cbr [new Application/Traffic/CBR]$cbr attach-agent $udpset tcp [new Agent/TCP]$tcp set class_ 1set sink [new Agent/TCPSink]$ns attach-agent $n1 $tcp$ns attach-agent $n3 $sink$ns connect $tcp $sinkset ftp [new Application/FTP]$ftp attach-agent $tcp$ftp set type_ FTP$ns at 0.1 "$cbr start"$ns at 1.0 "$ftp start"$ns at 4.0 "$ftp stop"$ns at 4.5 "$cbr stop"$ns at 4.0 "$ns detach-agent $n1 $tcp ;$ns detach-agent $n3 $sink"$ns at 5.0 "finish"proc finish {} {global ns f nf$ns flush-traceclose $fclose $nfputs "this is test..."exec nam out.nam &exit 0}$ns run运行结果：结果分析1 测量丢包率：针对out.tr的分析Out.trOut.trevent 有{‘r’.+.- ,d}r 表示收到+ 排队进入- 排队离开d 丢了还有time，from ，to node，pkt type ，flags，fidsize ，fid ，src addr ，dst addr，seqnum ，pkt id 分别对应着out.tr的每一列数字Awk文件由于测量吞吐量等Awk里定义有event = $1;time = $2;fromNode = $3;toNode = $4;pktType = $5;pktSize = $6;flags = $7;fid = $8;srcAddr = $9;dstAddr = $10;seqNum = $11;pktId = $12;测量丢包率代码为：BEGIN {#初始化，设置变量以记录packet 被drop 的数目fsDrops=0;numFs}{#将out.tr文件的相应字段赋值给变量action=$1;time=$2;from=$3;to=$4;type=$5;pktsize=$6;flow_id=$8;src=$9;dst=$10;seq_no=$11;packet_id=$12;#统计从n1 送出多少packetsif (from==1 && to==2 && action=="+")numFs++;#统计flow_id 为0，且被drop的数据包数目if (flow_id==0 && action =="d")fsDrops++;}END {printf("number of packets sent: %d lost: %d\n",numFs,fsDrops);}2吞吐量#throughputBEGIN{flag=0;i=0;}{event = $1;time = $2;fromNode = $3;toNode = $4;pktType = $5;pktSize = $6;flags = $7;fid = $8;srcAddr = $9;dstAddr = $10;seqNum = $11;pktId = $12;if(event=="r" && fromNode==2 && toNode==3 && fid==0){pktSum[i+1]=pktSum[i]+pktSize;if(flag==0){ beginTime=time;flag=1;}endTime[i]=time;i++;}}END{printf("%.6f\t%.5f\n",endTime[0],0);for(j=1;j<i;j++){throughput=(float)pktSum[j]/(endTime[j] -beginTime)*8/1000; printf("%.6f\t%.5f\n",endTime[j],throughput);}printf("%.6f\t%.5f\n",endTime[i-1],0);}3延迟BEGIN {#初始化，设置变量以记录目前已处理数据包的最大ID号highest_packet_id=0;}{#将out.tr文件的相应字段赋值给变量action=$1;time=$2;from=$3;to=$4;type=$5;pktsize=$6;flow_id=$8;src=$9;dst=$10;seq_no=$11;packet_id=$12;#记录目前已处理数据包的最大ID号if (packet_id>highest_packet_id)highest_packet_id=packet_id;#记录数据包的发送的时间if (start_time[packet_id]==0)start_time[packet_id]=time;#记录CBR （其flow_id=0) 的接收时间if (flow_id==0 && action!="d") {if (action=="r") {end_time[packet_id]=time;}}else {#把不是CBR数据包或者被DROP掉的CBR数据包的接收时间设置为-1；end_time[packet_id]=-1;}}END {# 当out.tr中数据行全部读取完后，开始计算有效数据包的端到端的时间延迟for ( packet_id=0; packet_id <= highest_packet_id; packet_id++) {start=start_time[packet_id];end=end_time[packet_id];packet_duration=end-start;#显然，只把接收时间晚于发送时间的记录列出来哦！if (start<end) printf("%f %f\n", start, packet_duration);}}4抖动率BEGIN {#初始化，设置变量以记录目前已处理数据包的最大ID号highest_packet_id=0;}{#将out.tr文件的相应字段赋值给变量action=$1;time=$2;from=$3;to=$4;type=$5;pktsize=$6;flow_id=$8;src=$9;dst=$10;seq_no=$11;packet_id=$12;#记录目前已处理数据包的最大ID号if (packet_id>highest_packet_id)highest_packet_id=packet_id;#记录数据包的发送的时间if (start_time[packet_id]==0)start_time[packet_id]=time;#记录CBR （其flow_id=0) 的接收时间if (flow_id==0 && action!="d") {if (action=="r") {end_time[packet_id]=time;}}else {#把不是CBR数据包或者被DROP掉的CBR数据包的接收时间设置为-1；end_time[packet_id]=-1;}}END {#初始化Jitter计算所需的变量last_seqno=0;last_delay=0;seqno_diff=0;# 当out.tr中数据行全部读取完后，开始计算有效数据包的端到端的时间延迟for ( packet_id=0; packet_id <= highest_packet_id; packet_id++) { start=start_time[packet_id];end=end_time[packet_id];packet_duration=end-start;#显然，只把接收时间晚于发送时间的记录列出来哦！if (start<end) {#得到了delay 值（packet_duration) 后计算jitterseqno_diff=pkt_seqno[packet_id]-last_seqno;delay_diff=packet_duration-last_delay;if(seqno_diff==0) {jitter=0;} else {jitter=delay_diff/seqno_diff;}printf("%f %f\n", start, jitter);#更新变量，方便循环中的下一次计算last_seqno=pkt_seqno[packet_id];last_delay=packet_duration;}}}。
基于NS2的网络仿真
基于NS2的网络仿真1 引言在计算机网络技术迅速发展的今天，网络科研人员需要开发新的网络协议，为网络发展做开拓性的研究；网络设计人员需要研究如何利用现有的资源，使设计的网络达到最高效能。
无论哪一方面，都需要对网络方案进行分析和评价。
通过网络仿真，能对各组件的行为进行较精确的模拟，获得足够数据对系统的性能进行较准确的预测。
NS2(Network Simulator, version 2)是由美国加州Lawrence Berkeley 国家实验室等单位开发的开源免费网络仿真软件。
NS2仿真器的功能非常强大，可扩展性强，执行效率高，目前已广泛应用于局域网、广域网、无线移动网和卫星网络的仿真。
2 NS2简介NS2是一种面向对象的网络仿真器。
从整体上可以将NS2分成三个部分，其中两个部分是提供给用户的接口，另外一部分是核心仿真器。
用户接口1主要由Tcl/Tk、OTcl扩展解释器构成，用户通过使用TCL/TK、OTcl脚本语言，编写网络仿真脚本文件。
脚本语言直观、简洁，用户无需过多了解核心仿真器的内部机制就可以使用NS2。
核心仿真器NS2使用C++代码编写，利用了C++面向对象的机制。
Tclcl提供了NS2与Tcl/Tk、OTcl解释器的连接。
用户接口2是指NAM、Xgraph之类的图形显示工具，仿真器执行用户编写的仿真脚本文件，将运行结果加以记录，随后将记录文件交由NAM程序可视化地显示。
3 NS2的使用与安装3.1 NS2的使用NS2网络仿真可以分为两个层次：一个是基于OTcl脚本编程的层次。
因为是利用NS2已有的网络元素实现网络仿真，所以这时不需要对NS2本身进行任何修改，只要编写Otcl脚本即可；另一个层次是基于C++和OTcl编程的层次。
如果NS2中没有所需的网络元素，这时就需要对NS2进行功能扩展，添加新的网络元素，然后再编写OTcl脚本。
使用NS2进行网络仿真的过程归纳为：(1)分析要解决的问题，设计仿真拓扑结构和仿真模型；(2)编写OTcl脚本；或扩展NS2类，再重新编译NS2，然后编写OTcl脚本；(3)用NS2运行OTcl脚本，通过NAM等工具查看网络仿真过程，对仿真结果进行分析。
NS2简单无线网络模拟实验报告
HUNAN CITY UNIVERSITYNS2与网络模拟实验报告实验题目：简单无线网络模拟 __专业： ____班级学号_____ _2015年 10月 27日1.实验目的•熟悉NS2网络模拟的基本操作流程•练习TCL脚本代码的编写•理解基本的无线网络节点的配置过程、以及数据流的发生2.实验原理NS2是指 Network Simulator version 2，NS（Network Simulator）是一种针对网络技术的源代码公开的、免费的软件模拟平台，研究人员使用它可以很容易的进行网络技术的开发，而且发展到今天，它所包含的模块几乎涉及到了网络技术的所有方面。
所以，NS成了目前学术界广泛使用的一种网络模拟软件。
此外，NS也可作为一种辅助教学的工具，已被广泛应用在了网络技术的教学方面。
因此，目前在学术界和教育界，有大量的人正在使用NS。
NS2是一种面向对象的网络仿真器，本质上是一个离散事件模拟器,由UC Berkeley开发而成。
它本身有一个虚拟时钟，所有的仿真都由离散事件驱动的。
目前NS2可以用于仿真各种不同的IP网，已经实现的一些仿真有网络传输协议，比如TCP和UDP, 流量产生器，比如FTP, Telnet, Web CBR和VBR；路由队列管理机制，比如Droptail, RED和CBQ；路由算法，比如AODV、DSDV、DSR等无线路由协议。
NS2也为进行局域网的仿真而实现了多播以及一些MAC 子层协议。
3.实验内容和步骤•打开虚拟机播放器VMware Player•打开播放Ubuntu虚拟机镜像（Ubuntu.vmx）•登录系统后，打开控制台Terminal输入下列命令：•cd Desktop/EXP/•ns 6-simple-wireless.tcl•模拟运行完毕后，动画演示器NAM自动打开，播放动画，观察模拟过程。
4.实验结论•截取NAM动画演示结果。
••详细解释TCL脚本文件中与无线网络相关的代码。
利用ns2的过程
进行网络仿真前，首先分析仿真涉及哪个层次，NS仿真分两个层次：一个是基于OTcl编程的层次。
利用NS已有的网络元素实现仿真，无需修改NS本身，只需编写OTcl脚本。
另一个是基于C++和OTcl编程的层次。
如果NS中没有所需的网络元素，则需要对NS进行扩展，添加所需网络元素，即添加新的C++和OTcl类，编写新的OTcl脚本。
假设用户已经完成了对NS的扩展，或者NS所包含的构件已经满足了要求，那么进行一次仿真的步骤大致如下：（1）开始编写OTcl脚本。
首先配置模拟网络拓扑结构，此时可以确定链路的基本特性，如延迟、带宽和丢失策略等。
（2）建立协议代理，包括端设备的协议邦定和通信业务量模型的建立。
（3）配置业务量模型的参数，从而确定网络上的业务量分布。
（4）设置Trace对象。
NS通过Trace文件来保存整个模拟过程。
仿真完后，用户可以对Trace文件进行分析研究。
（5）编写其他的辅助过程，设定模拟结束时间，至此OTcl脚本编写完成。
（6）用NS解释执行刚才编写的OTcl脚本。
（7）对Trace文件进行分析，得出有用的数据。
（8）调整配置拓扑结构和业务量模型，重新进行上述模拟过程。
NS2采用两级体系结构，为了提高代码的执行效率，NS2 将数据操作与控制部分的实现相分离，事件调度器和大部分基本的网络组件对象后台使用C++实现和编译，称为编译层，主要功能是实现对数据包的处理；NS2的前端是一个OTcl 解释器，称为解释层，主要功能是对模拟环境的配置、建立。
从用户角度看，NS2 是一个具有仿真事件驱动、网络构件对象库和网络配置模块库的OTcl脚本解释器。
NS2中编译类对象通过OTcl连接建立了与之对应的解释类对象，这样用户间能够方便地对C++对象的函数进行修改与配置，充分体现了仿真器的一致性和灵活性。
2、NS2的功能模块NS2仿真器封装了许多功能模块，最基本的是节点、链路、代理、数据包格式等等，下面分别来介绍一下各个模块。
[课件]NS2网络模拟简介以及MTE、LEACH、LEACH-C协议仿真PPT
![[课件]NS2网络模拟简介以及MTE、LEACH、LEACH-C协议仿真PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/fc5bba69e45c3b3567ec8b52.png)
NS2的总体系结构
NS2的目录结构
ns-2.34:存放C++代码的地方； ns-2.34\tcl:存放OTcl代码的地方； Ns-2.34\tcl\lib:存放与组件（agent, node, link, packet, address, routing ） 实现有关的OTcl代码；在此目录下，有以下几个文件：ns-lib.tcl: Simulator 类定义与成员函数实现，如 run，simplexlink，flush-trace等；ns-default.tcl ：各种网络组件配置的缺省值。 ns-2.34\tcl\ex, ns-2.34\tcl\test: 存放一些例子脚本文件和验证结果。
NS2的部分类结构
分类器——classifier是Ns-2基本网络组件的一个大类。 它的基本派生类有地址分类器（AddrClassifier）和多播 分类器（McastClassifier）等。基于分类器的基本网络 组件具有1个或多个可能的数据输出路径，属于交换 （Switch）设备（对应来说，连接器Connector只有一个 数据的输出路径）。 拓扑结点（Node）是由一个结点入口对象和若干个分类 器（Classifier）组成的一个符合对象。
节点存活率
节点能量消耗
数据包发送量
仿真后生成 x.data,x.alive,x.energy等文件（x对应的为协 议名称），分别对应的为各个协议的数据包传送个数， 节点生存情况和节点能量消耗，用awk语言编写程序， 提取数据进行分析 在Cygwin中用gnuplot 作出分析结果曲线
节点分布拓扑图（基站位置（0，0））
LEACH模型
9-网络仿真N&S2
95% 置信区间:
3-23
置信区间的解释
如果我们按照上述方
法计算置信区间，有 95%的信心包含真正 （未知的）的空间均 值
3-24
ns-2, 网络仿真器
离散事件仿真器 建模网络协议
有线，无限，卫星 TCP, UDP, multicast,
我们的目标: flavor of ns: 简单实例，修 改，执行和记录分析
3-18
置信区间
运行仿真：获得我们感兴趣性能值的估计值V1 重复仿真M次（每次使用新的随机数值集合），获得V2，
...Vm -所有的值都不一样 哪一个V1, … VM是“对”的呢？
凭直觉，M采样的平均值可能会好些，比任何一个M采样
值
V
V
j 1
M
j
有关V，我们 的置信度？
3-19
暂时特征的例子?
l
m1 m2
3-16
初始条件的效果
第20个客户的延迟柱状图, 假
设队列初始为空 (1000次运 行)
第20个客户的延迟柱状图, 假
设队列初始不为空 (1000次 运行)
3-17
稳定状态行为
如果仿真运行足够长时间，输出结果可能会收敛到一个稳定状态值
avg delay of packets [n, n+10]
化 而且每次运行和下一次运行 都不一样 需要得到延迟的统计特征 第n个客户的延迟期望 当n趋近于无穷时，延迟 表现 平均n个客户的延迟
3-15
过渡行为
依赖于初始条件的仿真输出被叫做“暂时特征
”(i.e., 当初始条件变化时，输出值也会变化
仿真的早期部分 仿真的后阶段部分较少依赖于初始条件
网络仿真与NS-2简介2
OPNET的特性（续）
混合建模机制：把基于包的分析方法和基于统计的 混合建模机制 数学建模方法结合起来，既可得到非常细节的模拟 结果，也大大提高了仿真效率。 丰富的统计量收集和分析功能：它可以直接收集常 丰富的统计量收集和分析功能 用的各个网络层次的性能统计参数，能够方便地编 制和输出仿真报告。 网管系统、流量监测系统的接口：能够方便的利用 网管系统、流量监测系统的接口 现有的拓扑和流量数据建立仿真模型，同时还可对 仿真结果进行验证。
网络仿真软件的基本要求
Easy network topology setup Protocols and application implementation
TCP,UDP,… FTP, Telnet, Web, CBR, VBR,… Routing protocols Queue management protocols
/nsnam/index.php/Main_Page
NS-2的历史
NEST (Network Simulation Testbed) REAL (Realistic and Large) NS-1 NS-2 1989: REAL network simulator 1995: DARPA VINT project (Virtual InterNetwork Testbed) at LBL, Xerox PARC, UCB, and USC/ISI Present: DARPA SAMAN(Simulation Augmented by Measurement and Analysis for Network) project and NSF CONSER(Collaborative Simulation for Education and Research) project.
NS2使用
Packet* allocpkt() const; // alloc + set up new pkt Packet* allocpkt(int) const; // same, but w/data buffer void initpkt(Packet*) const; // set up fields in a pkt
Tcl/Tk • 边看书边动手，试着编写一些小程序……
（推荐的那本书足够了）
Otcl
• 资料非常有限，好在面向对象的思想和C++非 常的类似，掌握一些注意事项就OK（存在疑 问的时候自己去编程检验一下就明白 了）…… （网上有个简短的教程：OTcl Tutorial）
怎样看懂trace文件？？？
…… …… …… ……
变
层间信息传递
……
……
理解NS的内部结构——C++类的继承关系
连接器
分类器
理解NS的内部结构——Connector类
class Connector : public NsObject {
…… ……
NsObject* target_; NsObject* drop_;
…… ……
// drop target for this connector
不太好操作
NS设计 发 网络 真 ，仿 真主要针对路由层，传输层，数据链路 层展开。但它最适用于TCP层以上的模 拟
Windows
Linux
NS 码公开，是自由软件， 免费，因此普及度较高 可扩 强； 速度和效率优势明显
NS学习的参考资料
推荐一个非常不错的NS2学习的个人网站： http://140.116.72.80/~smallko/ns2/ns2.htm
NS2网络模拟器的原理和应用
NS2网络模拟器的原理和应用1. NS2网络模拟器简介NS2（Network Simulator 2）是一个开源的网络模拟器，可以用于从高性能网络到无线移动网络的广泛应用。
NS2是一个离散事件模拟器，可以模拟真实网络环境中的各种网络协议和网络应用。
2. NS2网络模拟器的原理NS2的核心是基于离散事件的模拟器，它采用事件驱动模型来模拟网络中的各种事件。
NS2的模拟对象包括路由器、主机、链路等，每个对象都有自己的状态和行为。
NS2的模拟器通过以下步骤进行模拟：•创建拓扑结构：在NS2中，需要事先定义网络的拓扑结构，即网络中的节点和连接关系。
可以通过使用OTcl（Object TCL）脚本来定义网络拓扑。
•设置通信行为：在NS2中，可以设置节点之间的通信行为，包括传输协议、数据包大小、传输速率等等。
可以通过OTcl脚本来设置节点的通信属性。
•生成事件：NS2中的事件包括节点的发送、接收、路由更新等等。
可以通过OTcl脚本生成相应的事件。
•事件调度：NS2会根据事件发生的时间顺序来调度事件的处理。
在每个时间点，NS2会根据当前时间来决定下一个事件处理的顺序。
•事件处理：根据事件类型，NS2会调用相应的函数来处理事件。
比如，当一个节点发送数据包时，NS2会调用节点的发送函数来处理此事件。
3. NS2网络模拟器的应用NS2的应用非常广泛，主要应用于以下几个方面：3.1 网络协议研究NS2可以用于研究和评估各种网络协议的性能。
可以通过在网络拓扑中设置不同的协议参数和网络条件，来模拟和评估协议的性能指标，例如吞吐量、延迟、丢包率等。
3.2 网络性能优化NS2可以用于优化网络性能，通过对网络拓扑、协议参数和网络条件的调整来提高网络的性能。
可以通过计算模拟结果来评估不同优化策略的效果，从而选择最佳的优化方案。
3.3 网络设备设计和测试NS2可以用于设计和测试网络设备，例如路由器、交换机等。
可以通过在NS2中创建相应的网络拓扑，模拟网络设备的行为和性能，从而评估设备的可靠性和性能。
NS2和Opnet进行仿真的一个实例
3. 实例分析上一节简要介绍了5款网络仿真软件，其中比较常用的是OPNET Modeler和NS2，很多大学和科研单位大都采用这两种工具进行网络方面的研究和设计分析。
这一节将通过一个实例来展示这两种网络仿真软件的特点，并对这两种软件进行比较分析。
在这个实例中，我们采用网络的拓扑结构如图1所示，图中有5个节点，其中0、1、2号节点是发送节点，4号节点是接收节点。
下面是使用OPNET Modeler和NS2两种软件的仿真过程。
图1：仿真网络的拓扑结构3.1 使用NS2进行网络仿真在本节中，笔者将使用NS2对图1中的网络进行仿真。
使用NS2进行网络仿真的第一步是编写OTCL脚本。
在OTCL脚本文件（example_ns2.tcl）中，笔者首先定义了5个节点和连接这5个节点的4条边：#定义5个节点set n0 [$ns node]set n1 [$ns node]set n2 [$ns node]set n3 [$ns node]set n4 [$ns node]#定义4条边$ns duplex-link $n0 $n3 1Mb 100ms DropTail$ns duplex-link $n1 $n3 1Mb 100ms DropTail$ns duplex-link $n2 $n3 1Mb 100ms DropTail$ns duplex-link $n3 $n4 1Mb 100ms DropTail要把节点n0、n1、n2定义为发送节点，即将Traffic Source（发送源）与节点n0、n1、n2相连，我们可以先定义下面的函数：proc attach-expoo-traffic { node sink size burst idle rate } {#获得模拟器实例set ns [Simulator instance]#建立连接节点的UDP对象set source [new Agent/UDP]$ns attach-agent $node $source#建立traffic源的对象并设置traffic参数set traffic [new Application/Traffic/Exponential]$traffic set packetSize_ $size$traffic set burst_time_ $burst$traffic set idle_time_ $idle$traffic set rate_ $rate$traffic attach-agent $source#建立发送者与接收者的关系$ns connect $source $sinkreturn $traffic}上面的函数返回发送源的句柄，因此，我们可以使用下面的语句将3个发送源与n0、n1、n2相连：set source0 [attach-expoo-traffic $n0 $sink0 200 2s 1s 100k]set source1 [attach-expoo-traffic $n1 $sink1 200 2s 1s 200k]set source2 [attach-expoo-traffic $n2 $sink2 200 2s 1s 300k]由上面的代码我们可以看出，每个数据发送源的峰值发送速率分别为100kbit/s、200kbit/s和300kbit/s。
计算机网络ns2仿真实验分析(RED、丢包率、端到端延迟、吞吐量)附源码
$ftp attach-agent $tcp $ftp set type_ FTP
#Setup a UDP connection set udp [new Agent/UDP] $ns attach-agent $n1 $udp set null [new Agent/Null] $ns attach-agent $n3 $null $ns connect $udp $null $udp set fid_ 2
#Monitor the queue for link (n2-n3). (for NAM) $ns duplex-link-op $n2 $n3 queuePos 0.5
#Setup a TCP connection set tcp [new Agent/TCP] $tcp set class_ 2 $ns attach-agent $n0 $tcp set sink [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $n3 $sink $ns connect $tcp $sink $tcp set fid_ 1
#Open the NAM trace file set nf [open out.nam w] $ns namtrace-all $nf set nd [open out.tr w] $ns trace-all $nd
#Define a 'finish' procedure proc finish {} {
目前 NS2 可以用于模拟各种不同的通信网络，它功能强大，模块丰富，已经实现的主 要模块有：网络传输协议，如 TCP 和 UDP；业务源流量产生器，如 FTP、Telnet、CBR、Web 和 VBR；路由队列管理机制，如 Droptail、RED 和 CBQ；路由算法；以及无线网络 WLAN、 移动 IP 和卫星通信网络等模块。也为进行局域网的模拟实现了多播协议以及一些 MAC 子层 协议。 2. 基本概念
NS-2
1、NS-2的安装√2、NS-2的结构及模拟过程√3、NS-2中TCL脚本的编写√4、模拟结果分析√5、NS-2基本应用实例√一些说明：本章大多实例均从相关参考书和网络上提取并稍微作很小改动来进行展开和分析，每一个实例都亲自测试，保证能用。
由于能力有限，能够讲的都讲了，讲的不清楚的地方也是因为自己本省理解不透彻。
还有些比较深入和复杂的内容，自己还不懂，而且限于篇幅也没有能够讲到。
主要参考资料：方路平，刘世华等。
《NS-2网络模拟基础与应用》。
国防工业出版社，2008；张基温。
《计算机网络实验与实践教程》。
清华大学出版社，2005；NS by Example. /NS/The ns Manual. /nsnam/ns/ns-documentation.html其他网络论坛和个人主页等。
NS-2网络模拟对计算机网络技术的研究通常有三种方式：理论研究、网络模拟、试验网测试。
在上述三种网络研究方式中，最常用的是利用软件进行网络模拟。
其中在大多数的模拟软件中，NS-2（Network Simulator , version 2）网络模拟器是对网络协议进行评估与研究的一个主流模拟软件。
这是一款开放源代码的网络模拟软件，最初由加州大学伯克利分校（UC Berkeley）开发。
全世界范围内众多学术机构以及个人采用NS-2来进行研究，很多大学把NS-2作为网络理论和技术课程的辅助工具，大量的期刊和会议论文都采用NS-2作为功能和性能评估工具。
NS-2采用了分裂对象模型的开发机制，使用了C++ 和OTcl 两种开发语言进行开发，它们之间利用 TclCL（OTcl C++ Linkage）机制相互映射。
之所以使用两种编程语言，是因为模拟器需要做两个方面的事情。
一方面，具体协议的模拟和实现，需要一种程序设计语言能够高效的处理字节、报头等信息，以便能够应用合适的算法在大量的数据集合上进行操作。
为了实现这个任务，程序内部模块的运行速度非常重要，而运行模拟环境的时间、寻找和修复bug的时间、重新编译和运行时间相比并不是很重要，这种情况下，使用C++语言非常合适；另一方面，许多网络研究工作都围绕着网络组件和环境的具体参数的设置来开发和模拟所需的网络场景，而且需要方便修改和发现、修复程序中的bug，这种情况下，使用OTcl脚本语言来完成这部分工作是很具有优势的。
(完整word版)NS2网络仿真实验
移动自组织网络实验报告NS2网络仿真实验何云瑞13120073电信研1301班1．实验目的和要求1．学会NS2的安装过程，并熟悉NS2的环境；2．观察并解释NAM动画，分析Trace文档。
3．学会用awk和gnuplot分析吞吐量、封包延迟、抖动率和封包丢失率。
2．实验环境先在PC上安装VMware虚拟机，再在虚拟机上安装Ubuntu系统，最后再Ubuntu系统上安装NS2软件，本次实验采用的是NS-2.34版本。
3．基本概念3.1 NS2简介NS2是一款开放源代码的网络模拟软件,最初由UC Berkeley开发。
它是一种面向对象的网络模拟器,它本质上是一个离散事件模拟器，其本身有一个模拟时钟，所有的模拟都由离散事件驱动。
其采用了分裂对象模型的开发机制,采用C++和OTcl两种语言进行开发。
它们之间采用TclCL进行自动连接和映射。
考虑效率和操作便利等因素,NS2将数据通道和控制通道的实现相分离.为了减少封包和事件的处理时间，事件调度器和数据通道上的基本网络组件对象都使用C++编写，这些对象通过TclCL映射对OTcl解释器可见。
目前,NS2可以用于模拟各种不同的通信网络,它功能强大,模块丰富,已经实现的主要模块有：网络传输协议，如TCP和UDP；业务源流量产生器,如FTP、Telnet、CBR、Web和VBR；路由队列管理机制，如Droptail、RED和CBQ；路由算法；以及无线网络WLAN、移动IP和卫星通信网络等模块。
也为进行局域网的模拟实现了多播协议以及一些MAC子层协议。
3。
2 NS2的功能模块NS2仿真器封装了许多功能模块，最基本的是节点、链路、代理、数据包格式等，下面对各个模块进行简单的介绍：（1）事件调度器：目前NS2提供了四种具有不同数据结构的调度器，分别是链表、堆、日历表和实时调度器。
（2）节点（node）:是由TclObject对象组成的复合组件，在NS2中可以表示端节点和路由器.（3）链路(link）：由多个组件复合而成，用来连接网络节点.所有的链路都是以队列的形式来管理封包的到达、离开和丢弃。
毕业论文无线网络中多媒体信息传输的NS2仿真
摘要无线网络中多媒体信息传输的NS2仿真在无线多媒体通信系统中,视频信源在发送端按照一定的编码方式进行编码，形成视频帧，然后在网络层和传输层封装成IP数据包，再经过无线信道传输到达接收端，在接收端进行解包和恢复，得到视频帧，再形成重建后的视频流。
在此过程中，无线信道的传输特性会影响到视频的传输质量.本文在利用Evalvid 工具的基础上，综合NS2仿真工具，建立研究多媒体信息在无线网络中传输的平台。
在视频流仿真方面，本文采用了将视频流的Trace 文件引入NS仿真环境的方法，来模拟实际网络传送的视频流，并在tcl程序代码中设定G-E模型的参数变量，这样就可以得到经模拟网络传输后数据包的收发情况，并对无线信道对多媒体信息传输质量的影响进行评估。
实验中采用的网络拓扑结构为无线局域网拓扑结构。
仿真结果表明，由于无线信道特性的不理想，在接收端恢复视频信息与视频信源相比较，会出现一定的失真。
本文还综合利用多种工具对视频信息的质量变化进行评估，如数据封包的时延、视频的PSNR值、可解画面比例及原始图像和重建后的图像的差异等。
关键词:无线网络；多媒体信息;网络仿真；AbstractThe Simulation Of Ｍultimedia Information Transmission in Wireless Network Video information are encoded by a certain means in the sending end among the system of wireless-multimedia communication,informing the video frames,and then they was encapsulated in the network layer and the transmission layer。
Before they reach the sink，they transmit across the wireless channel，and now they are download and renew,getting the new frames，which inform the rebuided video stream.Among this course,the characteristic of wireless channel could affect the quality of video transmission.Based the useage of Evalvid tool and integrated ns2 simulation tool,we construct the platform for researching the transmission of multimedia in wireless network。
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ns2模拟仿真的一般过程及要点
在这里简单介绍ns2模拟仿真中的一般过程及要点
1）添加ns2的新组件，TclCL机制的实现及新组件的C＋＋实现
最为关键的一步，该步将研究的理论想法（新的协议）用c++实现，以组件的形式嵌入到ns2平台中去，TclCL机制是一些固定的套路，主要包括类的登记，变量绑定，command方法。
2）TCL脚本的编写，实现对模拟仿真场景的产生和控制
tcl脚本主要是对模拟仿真场景的设定，运动场景的产生，数据业务的产生，仿真流程的控制。
在实际实现中，经常把运动场景的产生和数据业务的产生用独立的文件来表示，在tcl脚本中导入它们即可。
随机运动场景的产生用ns2自带的setdest，数据业务场景用cbrgen来产生。
如果运动场景节点的布置和运动具有一定的特殊性，需要按作者意图来制定，可以从两方面入手，一方面是改写setdest，因为它实现的仅是rwp移动模型，并不适合各种移动场景的需要。
另一方面是自已编写一个场景生成工具，并具有节点删除与移动（重新布置）功能，生成合适的拓扑结构的场景后，将其输出成ns2场景格式即可，主要是节点坐标的输出。
3）运行TCL脚本，生成.nam和.trace文件
用命令ns *.tcl来运行模拟仿真，但是，想运行成功而不出错是很难做到的，因此需要进行基于两个层面的调试，一方面为tcl脚本的调试，另一方面为底层新组件 c++的调试，这个过程是非常痛苦而又漫长的过程。
为了集中精力对底层新组件c++的调试，我们可以先编写一个简单的tcl脚本进行调试，如果新组件比较复杂，在文本界面上用gdb进行调试，会让人发疯的，笔者认为利用集成开发环境kdevelop来进行调试，非常方便，犹如windows系统下vc6.0的调试程序。
4）对.trace文件的分析，分析得到相关数据结果
对trace文件的分析，主要是掌握好trace文件的格式与含义，利用gawk对其进行统计分析，包括端到端时延、即时吞吐量、平均吞吐量、数据分组成功传送率、控制开销等等。
5）运行nam文件，查看模拟运行过程，利用gnuplot画图软件将数据结果用图直观地展示出来
主要掌握nam动画演示控制，看模拟仿真的过程是否正确。
掌握gnuplot画图及输出图片的方法。
其要点有以下几个：
1、TclCL机制
2、新组件的c++实现
3、tcl脚本的编写
4、运动场景的生成
5、业务场景的生成
6、gawk分析脚本的编写
7、gnuplot画图方法
8、在kdevelop集成开发环境中进行调试
9、对移动模型的研究还需要重新编写setdest。
