高级计算机网络实验报告 ns3模拟数据中心
高性能计算机网络实验报告
实验课程名称：高性能计算机网络printf("%s\n",receiveBuf);if(strcmp(receiveBuf,"开始传送")==0) {//传送文件长度char sendBuf[20];ltoa(length,sendBuf,10);send(clientSocket,sendBuf,21,0);fseek(fp,0L,SEEK_SET); //传送文件long int y=0;double cent;char trans[SIZE];while(!feof(fp)) {fread(trans,1,SIZE,fp);y=y+SIZE;if(y<length) {cent=(double)y*100.0/(double)length;printf("已发送： %4.2f％\n",cent);send(clientSocket,trans,SIZE+1,0);}else{send(clientSocket,trans,length+SIZE-y+1,0);closesocket(clientSocket);WSACleanup();}}fclose(fp); }printf("文件发送完毕\n");system("pause");}二、实验结果及分析（包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等）客户端运行结果服务器端运行结果三、实验小结、建议及体会通过此次实验过程我充分了解了TCP/IP协议的相关知识以及其中两个重要协议TCP UDP的特点与差异，进一步学习了文件传输等知识，创建套接字监听传输关闭等过程，直到最后写出C/S模式的文件传输程序感觉我们巩固了教材的内容实践的能力也得到了提高不足之处就是自己粗心大意，在写代码时候参数注解等经常注明的不够好，希望以后能养成良好的编程习惯。
《计算机网络实验》实验报告
《计算机网络实验》实验报告一、实验目的计算机网络实验是计算机相关专业学习中的重要实践环节，通过实验操作，旨在深入理解计算机网络的基本原理、协议和技术，提高我们的动手能力和解决实际问题的能力。
具体目的包括：1、熟悉计算机网络的体系结构和各层协议的工作原理。
2、掌握网络设备的配置和管理方法，如交换机、路由器等。
3、学会使用网络工具进行网络性能测试和故障诊断。
4、培养团队合作精神和沟通能力，提高解决复杂问题的综合素养。
二、实验环境本次实验在学校的计算机网络实验室进行，实验室配备了以下设备和软件：1、计算机若干台，安装了 Windows 操作系统和相关网络工具软件。
2、交换机、路由器等网络设备。
3、网络线缆、跳线等连接设备。
三、实验内容及步骤实验一：以太网帧的捕获与分析1、打开网络协议分析软件 Wireshark。
2、将计算机连接到以太网中，启动捕获功能。
3、在网络中进行一些数据传输操作，如访问网站、发送文件等。
4、停止捕获，对捕获到的以太网帧进行分析，包括帧的格式、源地址、目的地址、类型字段等。
实验二：交换机的基本配置1、连接交换机和计算机，通过控制台端口进行配置。
2、设置交换机的主机名、管理密码。
3、划分 VLAN，并将端口分配到不同的 VLAN 中。
4、测试不同 VLAN 之间的通信情况。
实验三：路由器的基本配置1、连接路由器和计算机，通过控制台端口或Telnet 方式进行配置。
2、设置路由器的接口 IP 地址、子网掩码。
3、配置静态路由和动态路由协议（如 RIP 或 OSPF）。
4、测试网络的连通性。
实验四：网络性能测试1、使用 Ping 命令测试网络的延迟和丢包率。
2、利用 Tracert 命令跟踪数据包的传输路径。
3、使用网络带宽测试工具测试网络的带宽。
四、实验结果与分析实验一结果与分析通过对捕获到的以太网帧的分析，我们清楚地看到了帧的结构，包括前导码、目的地址、源地址、类型字段、数据字段和帧校验序列等。
计算机网络实验报告
计算机网络实验报告引言计算机网络是现代社会中不可或缺的基础设施，它使得我们能够在全球范围内实现信息交流与资源共享。
为了更好地理解计算机网络的工作原理，本次实验我们进行了一系列的网络实验。
一、网络拓扑实验首先，我们进行了网络拓扑实验，通过搭建不同拓扑结构的网络，观察其性能表现和通信效率。
我们尝试了星型、环状和总线型拓扑结构，并通过测量网络中的传输时延、带宽和吞吐量来评估不同拓扑结构的优劣。
结果显示，星型拓扑结构具有较好的扩展性和可靠性，但是对中央节点的要求较高，一旦中央节点故障，整个网络将无法正常运行。
而环状和总线型拓扑结构则相对简单，但是容易产生信号干扰和数据冲突等问题。
二、网络传输协议实验接下来，我们进行了网络传输协议实验，重点研究TCP/IP协议的性能和可靠性。
我们通过改变传输文件的大小、网络拥塞程度等因素，测试了TCP协议在不同情境下的传输速度和稳定性。
同时，我们也对比了UDP协议的传输效果。
实验结果表明，TCP协议在数据传输方面具有较好的可靠性和流量控制能力，但是在高丢包率的情况下会出现明显的传输延迟。
相比之下，UDP协议虽然传输速度较快，但是无法保证数据的可靠性，容易出现丢包和重传等问题。
三、网络安全实验随后，我们进行了网络安全实验，探讨了网络攻击与防御的相关技术。
我们采用了常见的入侵检测系统和防火墙来保护网络安全，通过模拟各种攻击手段，如拒绝服务攻击、端口扫描等，测试了网络的防护能力。
实验结果显示，入侵检测系统和防火墙能够有效地阻止大多数网络攻击，但是对于某些高级攻击手段，如零日漏洞攻击，仍然存在一定的漏洞。
因此，网络安全的保护需要综合运用各种技术手段，不断提升系统的安全性。
结论通过本次计算机网络实验，我们对网络拓扑结构、传输协议和网络安全等方面有了更深入的理解。
网络拓扑结构的选择应根据实际需求进行权衡，传输协议的选择应根据网络特性和应用场景进行调整，而网络安全则需要综合运用各种安全技术来确保系统的稳定性和数据的安全性。
ns-3网络仿真
NS-3网络仿真一：实验要求用NS-3仿真某个特定的网络环境，并输出相应的仿真参数（时延，抖动率，吞吐量，丢包率）。
二：软件介绍NS-3 是一款全新新的网络模拟器，NS-3并不是NS-2的扩展。
虽然二者都由C++编写的，但是NS-3并不支持NS-2的API。
NS-2的一些模块已经被移植到了NS-3。
在NS-3开发过程时，“NS-3项目”会继续维护NS-2，同时也会研究从NS-2到NS-3的过渡和整合机制。
三：实验原理及步骤NS-3是一款离散事件网络模拟驱动器，操作者能够编辑自己所需要的网络拓扑以及网络环境，来模拟一个网络的数据传输，并输出其性能参数。
软件中包含很多模块：节点模块（创造节点），移动模块（仿真WIFI，LTE可使用），随机模块（生成随机错误模型），网络模块（不同的通信协议），应用模块（创建packet 数据包以及接受packet数据包），统计模块（输出统计数据，网络性能参数）等等；首先假设一个简单的网络拓扑：两个节点之间使用点对点链路，使用TCP协议进行通信，假设随机错误率为，节点不可移动（因为不是无线网络），具体代码如下：NodeContainer nodes;(2);创建两个节点；PointToPointHelper pointToPoint;("DataRate", StringValue ("5Mbps"));("Delay", StringValue ("2ms"));设置链路的传输速率为5Mbps，时延为2ms；NetDeviceContainer devices;devices = (nodes);为每个节点添加网络设备Ptr<RateErrorModel>em=CreateObject<RateErrorModel> ();em->SetAttribute("ErrorRate",DoubleValue);(1)->SetAttribute("ReceiveErrorModel",PointerValue (em));创建一个错误模型，讲错误率设置为，仿真TCP协议的重传机制。
中科大高级计算机网络实验一
实验一NS3数据中心仿真一、实验要求试用ns3模拟仿真一个数据中心网络，并在多对一和多对多模式下进行试验，然后进行抓包，并分析该网络的吞吐量和瓶颈，最后进行改进。
网络拓扑如下：二、拓扑构建1. 创建网络，安装节点，共有7个交换机和8个主机2.创建CSMA链路，共7个区域，area~area7，并设置它们的属性3.安装协议栈并分配IP地址三、两种模式的实现1.多对一编译2.多对多编译结果如下图：四、仿真结果分析：1.多对一的模式下，在交换机t1上进行抓包分析。
将On-Off Application 的发包速率设为100KBps，用wireshark打开pcap包文件分析。
S3吞吐量图:S7吞吐量图:由上图中所示可知s4和s8此时未发生拥塞，吞吐量比较平均。
现将On-Off Application的发包速率设为200KBps，重新抓包，分析pcap包，此时吞吐量如下图所示：S3吞吐量图：S7吞吐量图：由上图中所示可知，S7发生了拥塞，吞吐量波动较大。
而S3由于经过交换机较少吞吐量相对变化较小。
比较A，B两次实验可得出，在多对一模式下，系统瓶颈在于与用于接收的主机最近的交换机与其他交换机相连接的链路上，在本例中即为area 5。
故可改善，将area 5以及area 1（防止下层带宽不够）的带宽属性为2.0Mbps，同时，On-Off Application的发包速率仍为200KBps，重新抓包pcap分析。
S3吞吐量图：S7吞吐量图：有上图分析可知，此时S3，S7的吞吐量又回到相对均匀稳定的状态，未发生拥塞。
2.在多对多的模式下，在交换机a1上进行抓包分析。
◆将On-Off Application的发包速率设为200KBps，用wireshark打开pcap包文件分析。
此时吞吐量分布相对均匀，未发生拥塞。
◆将On-Off Application的发包速率设为250KBps，重新抓包，分析pcap包文件。
计算机网络实验报告实验3
计算机网络实验报告实验3一、实验目的本次计算机网络实验 3 的主要目的是深入理解和掌握计算机网络中的相关技术和概念，通过实际操作和观察，增强对网络通信原理、协议分析以及网络配置的实际应用能力。
二、实验环境本次实验在计算机网络实验室进行，使用的设备包括计算机、网络交换机、路由器等。
操作系统为 Windows 10，实验中使用的软件工具包括 Wireshark 网络协议分析工具、Cisco Packet Tracer 网络模拟软件等。
三、实验内容与步骤（一）网络拓扑结构的搭建使用 Cisco Packet Tracer 软件，构建一个包含多个子网的复杂网络拓扑结构。
在这个拓扑结构中，包括了不同类型的网络设备，如交换机、路由器等，并配置了相应的 IP 地址和子网掩码。
（二）网络协议分析启动 Wireshark 工具，捕获网络中的数据包。
通过对捕获到的数据包进行分析，了解常见的网络协议，如 TCP、IP、UDP 等的格式和工作原理。
观察数据包中的源地址、目的地址、协议类型、端口号等关键信息，并分析它们在网络通信中的作用。
（三）网络配置与管理在实际的网络环境中，对计算机的网络参数进行配置，包括 IP 地址、子网掩码、网关、DNS 服务器等。
通过命令行工具（如 Windows 中的 ipconfig 命令）查看和验证配置的正确性。
（四）网络故障排查与解决设置一些网络故障，如 IP 地址冲突、网络连接中断等，然后通过相关的工具和技术手段进行故障排查和解决。
学习使用 ping 命令、tracert 命令等网络诊断工具，分析故障产生的原因，并采取相应的解决措施。
四、实验结果与分析（一）网络拓扑结构搭建结果成功构建了包含多个子网的网络拓扑结构，各个设备之间能够正常通信。
通过查看设备的状态指示灯和配置信息，验证了网络连接的正确性。
（二）网络协议分析结果通过 Wireshark 捕获到的数据包，清晰地看到了 TCP 三次握手的过程，以及 IP 数据包的分片和重组。
计算机网络仿真实验报告
计算机网络仿真实验报告一、实验目的本次计算机网络仿真实验的主要目的是深入理解计算机网络的工作原理和性能特点，通过仿真工具对网络模型进行构建和分析，观察不同参数设置对网络性能的影响，从而为实际网络的设计、优化和故障诊断提供理论依据和实践经验。
二、实验环境本次实验使用了具体仿真软件名称作为仿真工具，该软件具有强大的网络建模和性能分析功能，能够支持多种网络协议和拓扑结构的模拟。
实验在 Windows 10 操作系统上进行，计算机配置为处理器型号、内存大小、硬盘容量。
三、实验内容（一）网络拓扑结构的构建首先，我们构建了一个简单的星型网络拓扑结构，包括一个中心节点和多个边缘节点。
中心节点作为服务器，边缘节点作为客户端。
通过设置不同的链路带宽和延迟参数，模拟了不同网络环境下的数据传输情况。
（二）网络协议的配置在构建好网络拓扑结构后，我们配置了常用的网络协议，如 TCP/IP 协议。
设置了 IP 地址、子网掩码、网关等参数，确保网络的连通性。
（三）流量生成与性能监测为了测试网络的性能，我们使用了流量生成工具，模拟了不同类型的网络流量，如文件传输、视频流、语音通话等。
同时，通过内置的性能监测模块，实时监测网络的吞吐量、延迟、丢包率等关键性能指标。
四、实验步骤1、打开仿真软件，创建一个新的项目。
2、在项目中绘制星型网络拓扑结构，添加中心节点和边缘节点，并连接它们之间的链路。
3、为链路设置带宽和延迟参数，例如，将某些链路的带宽设置为10Mbps，延迟设置为 50ms。
4、配置网络协议，为每个节点设置 IP 地址、子网掩码和网关。
5、启动流量生成工具，选择流量类型和流量强度，例如，生成一个持续的文件传输流量，速率为 5Mbps。
6、运行仿真实验，观察网络性能指标的变化。
7、调整参数，如增加链路带宽、减少延迟、改变流量类型和强度等，重复实验，比较不同参数设置下的网络性能。
五、实验结果与分析（一）带宽对网络性能的影响当链路带宽增加时，网络的吞吐量显著提高，延迟和丢包率降低。
计算机网络的实验报告
计算机网络的实验报告一、引言计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，它连接了人与人、人与信息的桥梁。
为了更好地理解计算机网络的原理和运行机制，我们进行了一系列实验，并通过本次实验报告来总结和分享我们的实验结果。
二、实验目的本次实验的目的是通过构建一个简单的局域网，掌握计算机网络的基本概念和实验操作。
我们将通过以下几个方面来达到实验目的：1. 理解网络拓扑结构：我们将构建一个由多台计算机和交换机组成的局域网，通过观察和分析网络拓扑结构，加深对计算机网络的理解。
2. 掌握IP地址和子网掩码的设置：在局域网中，每台计算机都需要有一个唯一的IP地址和子网掩码。
我们将学习如何正确设置IP地址和子网掩码，以确保网络正常运行。
3. 理解网络通信原理：在局域网中，计算机之间需要进行通信才能实现信息交换。
我们将学习如何配置网络参数，使不同计算机之间能够正常通信。
三、实验过程1. 实验环境准备：我们先准备了一台主机和两台客户机，以及一台交换机。
主机和客户机之间通过交换机连接，形成一个局域网。
2. 设置IP地址和子网掩码：我们为主机和客户机分别设置了不同的IP地址和子网掩码，以确保它们在同一个子网内。
3. 配置网络参数：我们通过设置网关和DNS服务器的IP地址，使主机和客户机能够正常访问外部网络。
4. 进行网络通信测试：我们在主机和客户机之间进行了Ping测试和文件传输测试，以验证网络配置的正确性和稳定性。
四、实验结果通过以上实验步骤，我们成功地构建了一个简单的局域网，并实现了主机和客户机之间的正常通信。
我们进行了多次Ping测试和文件传输测试，结果显示网络连接稳定，延迟较低，传输速度较快。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了计算机网络的基本概念和实验操作。
我们学会了如何构建局域网、设置IP地址和子网掩码，以及配置网络参数。
通过实验，我们进一步认识到计算机网络在现代社会中的重要性和应用广泛性。
在今后的学习和工作中，我们将继续深入研究计算机网络的原理和技术，不断提升自己的网络技能。
S097-计算机网络实验-实验八：NS3基础仿真实验
计算机网络实验实验指导书实验名称NS3基础仿真实验电子信息与通信学院2018年制一、实验目的1．了解网络仿真的意义2．熟悉NS-3的基本语句3．安装并熟悉使用NS-34．用NS-3搭建最基本的网络仿真场景二、实验背景(一)网络仿真技术近年来，随着计算机和网络通信技术的不断发展，网络技术的研究也进入到了一个飞速发展的时期。
研究人员不断开发出新的网络协议、算法和应用，以适应日益增长的网络通信需要。
然而由于网络的不可控、易变和不可预测等特性的存在，给新的网络方案的验证、分析和比较带来了极大的困难。
目前网络通信的研究一般分为以下3种方法。
1）分析方法：在理论和协议层面上对网络通信技术或系统进行研究分析，抽象出数学分析模型，利用数学分析模型对问题进行求解。
如采用数学建模、协议分析、状态机、集合论以及概率统计等对多种理论分析手段和方法对通信网络及其算法、协议、网络性能等各个方面进行研究。
2）网络模拟：即计算机模拟仿真算法。
网络模拟日益成为分析、研究、设计和改善网络性能的强大工具，它通过在计算机上建立一个虚拟的网络平台，来实现真实网络环境的模拟，网络技术研究人员在这个平台上不仅能对网络通信、网络设备、协议以及网络应用进行设计研究，还能对网络的性能进行分析和评价。
3）实验网方法：对网络协议、网络行为和网络性能采用建立实验室测试网络、网络测试平台（network testbed）和小规模商用实验网络的方式对网络进行实战检验。
就是设计出研究所需要的合理硬件和软件配置环境，建立测试床和实验室，在现实的网络上进行研究。
以上3种方法有利有弊，相辅相成并各有侧重点。
理论研究适用于早期研究与设计阶段，对新算法和新技术进行理论准备和验证，除了人力和知识，几乎不需要什么额外成本。
实验网方法是网络和系统在投入实际应用前的一次系统的演练，能够发现网络设计与用户需求之间的相合度以及检验网络实际使用的效用和性能。
该阶段建设成本很高，要求技术和设备开发相对成熟，网络系统基本成型，主要是对业务、系统稳定性能和服务性能的检验。
实验指导书-实验八：NS3基础仿真实验
计算机网络实验实验指导书实验名称NS3基础仿真实验一、实验目的1．了解网络仿真的意义2．熟悉NS-3的基本语句3．安装并熟悉使用NS-34．用NS-3搭建最基本的网络仿真场景二、实验背景(一)网络仿真技术近年来，随着计算机和网络通信技术的不断发展，网络技术的研究也进入到了一个飞速发展的时期。
研究人员不断开发出新的网络协议、算法和应用，以适应日益增长的网络通信需要。
然而由于网络的不可控、易变和不可预测等特性的存在，给新的网络方案的验证、分析和比较带来了极大的困难。
目前网络通信的研究一般分为以下3种方法。
1）分析方法：在理论和协议层面上对网络通信技术或系统进行研究分析，抽象出数学分析模型，利用数学分析模型对问题进行求解。
如采用数学建模、协议分析、状态机、集合论以及概率统计等对多种理论分析手段和方法对通信网络及其算法、协议、网络性能等各个方面进行研究。
2）网络模拟：即计算机模拟仿真算法。
网络模拟日益成为分析、研究、设计和改善网络性能的强大工具，它通过在计算机上建立一个虚拟的网络平台，来实现真实网络环境的模拟，网络技术研究人员在这个平台上不仅能对网络通信、网络设备、协议以及网络应用进行设计研究，还能对网络的性能进行分析和评价。
3）实验网方法：对网络协议、网络行为和网络性能采用建立实验室测试网络、网络测试平台（network testbed）和小规模商用实验网络的方式对网络进行实战检验。
就是设计出研究所需要的合理硬件和软件配置环境，建立测试床和实验室，在现实的网络上进行研究。
以上3种方法有利有弊，相辅相成并各有侧重点。
理论研究适用于早期研究与设计阶段，对新算法和新技术进行理论准备和验证，除了人力和知识，几乎不需要什么额外成本。
实验网方法是网络和系统在投入实际应用前的一次系统的演练，能够发现网络设计与用户需求之间的相合度以及检验网络实际使用的效用和性能。
该阶段建设成本很高，要求技术和设备开发相对成熟，网络系统基本成型，主要是对业务、系统稳定性能和服务性能的检验。
计算机网络实验报告
计算机网络实验报告一、实验目的。
本次实验的主要目的是通过实际操作，加深对计算机网络基本概念和原理的理解，掌握网络配置和故障排除的基本方法，提高网络管理和维护的能力。
二、实验环境。
本次实验所用的实验环境为Windows操作系统，使用了网络模拟软件Packet Tracer进行实验。
三、实验内容。
1. 网络拓扑设计，根据实验要求，设计一个简单的局域网拓扑结构，包括主机、交换机、路由器等设备。
2. IP地址规划，根据设计的网络拓扑，合理规划IP地址，包括子网划分、IP地址分配等。
3. 配置网络设备，配置交换机、路由器等网络设备，设置IP地址、子网掩码、网关等参数。
4. 测试网络连通性，通过Ping命令测试各设备之间的连通性，确保网络配置正确。
5. 故障排除，模拟网络故障，如网络设备故障、IP地址冲突等，通过排查和调试解决故障。
四、实验步骤。
1. 网络拓扑设计，根据实验要求，设计了一个包括两台主机、一台交换机和一台路由器的局域网拓扑结构。
2. IP地址规划：根据设计的网络拓扑，将IP地址规划如下：主机1，192.168.1.2/24。
主机2，192.168.1.3/24。
交换机，192.168.1.1/24。
路由器，192.168.1.254/24。
3. 配置网络设备，使用Packet Tracer软件，配置了交换机和路由器的基本参数，包括设置IP地址、子网掩码、网关等。
4. 测试网络连通性，通过在命令行窗口使用Ping命令测试各设备之间的连通性，确保网络配置正确。
5. 故障排除，模拟了网络设备故障和IP地址冲突的情况，通过排查和调试解决了这些故障。
五、实验结果。
经过实验操作和测试，我们成功设计并配置了一个简单的局域网，各设备之间能够正常通信，网络连通性良好。
在模拟故障的情况下，我们也能够迅速发现问题并解决，提高了网络故障排除的能力。
六、实验总结。
通过本次实验，我们深入理解了计算机网络的基本概念和原理，掌握了网络配置和故障排除的基本方法，提高了网络管理和维护的能力。
2023年计算机网络实验报告(6篇)
计算机网络实验报告（6篇）计算机网络实验报告（通用6篇）计算机网络实验报告篇1一、实验目的1、熟悉微机的各个部件；2、掌握将各个部件组装成一台主机的方法和步骤；3、掌握每个部件的安装方法；4、了解微型计算机系统的基本配置；5、熟悉并掌握DOS操作系统的使用；6、掌握文件、目录、路径等概念；7、掌握常用虚拟机软件的安装和使用；8、熟悉并掌握虚拟机上WINDOWS操作系统的安装方法及使用；9、掌握使用启动U盘的制作和U盘安装windows操作系统的方法；10、了解WINDOWS操作系统的基本配置和优化方法。
二、实验内容1.将微机的各个部件组装成一台主机；2.调试机器，使其正常工作；3.了解计算机系统的基本配置。
4.安装及使用虚拟机软件；5.安装WINDOWS7操作系统；6.常用DOS命令的使用；7.学会制作启动U盘和使用方法；8.WINDOWS7的基本操作；9.操作系统的基本设置和优化。
三、实验步骤（参照实验指导书上的内容，结合实验过程中做的具体内容，完成此项内容的撰写）四、思考与总结（写实验的心得体会等）计算机网络实验报告篇2windows平台逻辑层数据恢复一、实验目的：通过运用软件R-Studio_5.0和winhe_对误格式化的硬盘或者其他设备进行数据恢复，通过实验了解windows平台逻辑层误格式化数据恢复原理，能够深入理解并掌握数据恢复软件的使用方法，并能熟练运用这些软件对存储设备设备进行数据恢复。
二、实验要求：运用软件R-Studio_5.0和winhe_对电脑磁盘或者自己的U盘中的删除的数据文件进行恢复，对各种文件进行多次尝试，音频文件、系统文件、文档文件等，对简单删除和格式化的磁盘文件分别恢复，并检查和验证恢复结果，分析两个软件的数据恢复功能差异与优势，进一步熟悉存储介质数据修复和恢复方法及过程，提高自身的对存储介质逻辑层恢复技能。
三、实验环境和设备：（1）Windows _P 或Windows 20__ Professional操作系统。
网络仿真实验报告
网络仿真实验报告网络仿真实验报告一、引言网络仿真是通过计算机模拟网络环境，以实现对网络性能、协议、拓扑结构等的评估和优化的一种方法。
本报告旨在对网络仿真实验进行详细分析和总结，以便更好地理解网络仿真的应用和意义。
二、实验目的本次网络仿真实验的目的是通过使用特定的仿真工具，模拟一个具有一定规模和复杂性的网络环境，以评估和优化网络性能。
实验将重点关注以下几个方面：1. 网络拓扑结构的设计与构建；2. 不同网络协议的性能比较；3. 网络负载和带宽的优化。
三、实验环境1. 仿真工具：本次实验选择使用NS-3作为网络仿真工具，其具有强大的功能和灵活的配置选项。
2. 实验设备：使用一台性能较好的计算机作为仿真主机，确保仿真过程的稳定性和准确性。
四、实验步骤与结果1. 网络拓扑结构的设计与构建在实验开始之前，首先需要设计和构建一个合适的网络拓扑结构。
根据实验要求，我们选择了一个具有多个子网和路由器的复杂网络结构。
通过使用NS-3提供的API和配置文件，我们成功地搭建了一个符合实验要求的网络拓扑。
2. 不同网络协议的性能比较为了评估不同网络协议的性能，我们选择了TCP和UDP两种常用的传输协议进行比较。
通过在仿真环境中模拟不同的网络负载和带宽情况，我们对比了两种协议在不同场景下的性能表现。
实验结果显示，在低延迟和高可靠性要求较高的场景下，TCP表现更好；而在实时性要求较高的场景下，UDP则更适合。
3. 网络负载和带宽的优化为了优化网络负载和带宽的利用效率，我们尝试了不同的策略和算法。
通过调整路由器的缓冲区大小、优化拓扑结构和使用流量控制算法等手段，我们成功地提高了网络的吞吐量和响应速度。
实验结果表明，合理的网络负载和带宽优化策略对于提升网络性能具有重要作用。
五、实验总结通过本次网络仿真实验，我们深入了解了网络仿真的原理和应用。
实验结果显示，网络仿真是一种有效的方法，可以帮助我们评估和优化网络性能。
同时，我们也发现网络拓扑结构的设计和网络协议的选择对于网络性能具有重要影响。
基于NS-3的计算机网络传输实验教学方案设计
基于NS-3的计算机网络传输实验教学方案设计基于NS-3的计算机网络传输实验教学方案设计一、引言计算机网络传输是计算机网络课程中的重要内容之一，传统的教学方法通常采用理论讲解和实验演示相结合的方式。
然而，由于计算机网络传输的特性难以直观地展示，学生往往很难理解其中的原理和概念。
因此，本文基于NS-3的优点，设计了一套基于NS-3的计算机网络传输实验教学方案，旨在提高学生的学习兴趣和实践能力。
二、NS-3简介NS-3是一个用于网络研究和开发的开源网络仿真工具。
它提供了丰富的网络模型和协议的实现，可以帮助用户从底层到应用层模拟和分析不同类型的网络环境。
NS-3具有高度的可扩展性和可定制性，被广泛应用于教学、研究和工业界。
三、实验设计本方案设计了四个基于NS-3的计算机网络传输实验，分别是带宽测量实验、时延测量实验、丢包率测量实验和拥塞控制实验。
3.1 带宽测量实验带宽是指单位时间内传输数据的能力，是评估网络传输质量的重要指标之一。
该实验需要学生利用NS-3创建一个简单的拓扑网络，通过在主机之间发送不同大小的数据包，并利用NS-3的工具进行带宽测量。
学生可以通过调整数据包大小、发送速率等自主探索，理解不同因素对带宽的影响，并得出相应的实验结果和结论。
3.2 时延测量实验时延是指数据从发送端到接收端所经历的时间，是评估网络性能的重要指标之一。
该实验需要学生设计一个简单的网络拓扑，通过在主机之间发送数据包并利用NS-3的工具进行时延测量。
学生可以通过调整拓扑结构、网络延迟等参数，观察不同因素对时延的影响，并进行实验数据分析，得出相应的结论。
3.3 丢包率测量实验丢包率是指在数据传输过程中丢失的数据包占总发送数据包数量的比例。
该实验需要学生通过在主机之间发送数据包并利用NS-3的工具进行丢包率测量。
学生可以选择不同的丢包策略、传输协议等进行实验，观察不同因素对丢包率的影响，并进行实验数据分析和结论总结。
3.4 拥塞控制实验拥塞控制是指在网络传输过程中通过控制发送速率来避免网络拥塞的技术手段。
计算机网络实验报告实验三
R2#copy run start
选择路由器R1并按照下面的步骤测试静态路由配置结果：
R1#show ip route
选择路由器R2并按照下面的步骤测试静态路由配置结果：
R2#show ip route
选择PC机Host 1，在其命令提示符下输入以下命令测试静态路由配置：
Router>enable
Router#conf t
Router(config)#host R1
R1(config)#ena se c1பைடு நூலகம்
R1(config)#line vty 0 4
R1(config-line)#pass c2
R1(config-line)#int eth 0
R1(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shut
R1(config-if)#int se 0
R1(config-if)#ip add10.0.0.1 255.0.0.0
R1(config-if)#no shut
R1(config-if)#end
R1#copy run start
通过Boson NetSim中的工具栏按钮“eRouters”选择“R2”并按照下面的过程进行路由器基本参数的配置：
R2(config-if)#no shut
R2(config-if)#int se 0
R2(config-if)#ip add10.0.0.2 255.0.0.0
R2(config-if)#clock rate 64000
R2(config-if)#no shut
R2(config-if)#end
《高级网络技术》实验三 实验报告 opnet仿真
高级网络技术实验报告实验三OPNET网络仿真实验1.实验目的比较共享式以太网和交换式以太网在不同网络规模下的性能。
2.实验方法利用OPNet模型仿真模拟不同网络规模的共享式以太网和交换式以太网，分析试验数据并比较它们的性能。
3.实验内容一：小规模共享式以太网和交换式以太网性能比较3.1实验设置3.1.1网络拓扑采用星型拓扑结构，五台主机通过16口集线器（共享式以太网）或16口交换机（交换式以太网）和一台服务器相联，网线采用100BaseT双绞线。
网络拓扑如图：共享式以太网：交换式以太网：3.1.2参数设置profile and application nodes：程序定义设置为默认，使大多数网络应用可用，如图：custom profile：命名为“Web User”，重复性设为无限，应用程序设为“Web Browsing Heavy”，如图：将“Web User”应用到五个工作站节点：配置服务器节点，应用支持服务配置为“web browsing heavy”：选择仿真数据，客户端HTTP协议：Object Response Time,Page Response Time,Traffic Sent and Traffic Received,User Cancelled Connections；服务器端HTTP协议：Load, Traffic Received,and Traffic Sent；TCP协议：Connection Aborts,Delay and Retransmission count：3.2实验数据蓝色代表共享式以太网数据，红色代表交换式以太网数据客户端http数据：Object Response Time：Page Response Time：Traffic Sent：Traffic Received：客户端TCP协议数据：Connection Aborts：Delay：服务器HTTP协议数据：Load（request per sec）：Traffic Received：Traffic Sent：服务器TCP协议数据：Delay：3.3实验数据分析3.3.1分析客户端数据：HTTP协议：Object Response Time：共享式以太网平均时间是0.0014s，交换式以太网平均时间是0.0016s，可知共享式以太网下对象响应时间比交换式以太网要短；Page Response Time：共享式以太网平均时间是0.0033s，交换式以太网平均时间是0.0035s，可知共享式以太网下页面响应时间比交换式以太网要短；Traffic Received/Sent：两段曲线都有波动，总的来说，稳定下来看，共享式以太网下数据吞吐量比交换式以太网要大；TCP协议：Connection Aborts：共享式以太网下平均值为1.4，交换式以太网中平均值为1.1，可知在交换式以太网中中止的连接更少，网络稳定性更高；Delay：共享式以太网中延迟平均值为0.00012s，交换式以太网延迟平均为0.00022，可见共享式以太网客户端延迟明显低于交换式以太网；3.3.2分析服务器数据：HTTP协议：Load(request per sec)：由图可知在两种网络环境下服务器载入速度大致相同；Traffic Sent and Received：由图可知在两种网络环境下服务器吞吐量大致相同；TCP协议：Delay：共享式以太网中延迟平均值为0.00010s，交换式以太网延迟平均为0.00013，可见共享式以太网服务器延迟明显低于交换式以太网；3.4问题讨论(1)In which scenario is there greater page loading delay?Explain why.从Page Response Time可以看出，交换式以太网下页面载入时间更多，延迟更大。
基于NS-3的计算机网络传输实验教学方案设计
第 22卷第 6期2023年 6月Vol.22 No.6Jun.2023软件导刊Software Guide基于NS-3的计算机网络传输实验教学方案设计胡晋彬，罗望卿，王进（长沙理工大学计算机与通信工程学院，湖南长沙 410114）摘要：为保证计算机网络课程实验与工业界实际网络环境紧密结合，设计和实现了基于现代数据中心实际部署的传输协议实验教学方案。
在NS-3网络仿真系统软件环境下，采用C++语言编写程序搭建网络拓扑、配置路由、测试数据流的实时吞吐率和流完成时间等网络性能，使学生全面了解数据包从发送端经过交换机向接收端传输的全过程，并深入理解工业界网络传输的实际需求和面临挑战。
关键词：计算机网络；网络传输协议；NS-3；实验教学DOI：10.11907/rjdk.221762开放科学（资源服务）标识码（OSID）：中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1672-7800（2023）006-0187-04 Experiment Teaching Design of Computer Network Transmission Based on NS-3HU Jin-bin， LUO Wang-qing， WANG Jin（School of Computer and Communication Engineering， Changsha University of Science and Technology， Changsha 410114， China）Abstract：In order to combine the computer network course experiment with the production industrial environment closely， an experiment teaching scheme based on the deployment of an actual transmission scheme in modern data center is designed and implemented. In the NS-3 network simulation software environment， C++ language is used to build network topology， configure routing， test the real-time throughput and flow completion time， so that students can fully understand the whole process of data packet transmission from the sender to the receiver through the switches， and deeply understand the practical requirements and challenges of industrial network transmission.Key Words：computer network； network transmission protocol； NS-3； experimental teaching0 引言计算机网络是计算机科学与技术、软件工程和通信工程等专业的基础课程，具有理论内容多、范围广和知识更新速度快的特点。
中科大高网实验报告
运用ns-3模拟数据中心（datacenter）实验报告一.实验工具Ubuntu、Vmware虚拟机、ns-3仿真器、Wireshark抓包工具二.实验步骤1.编写程序模拟网络拓扑及网络消息传输状态（多对一和多对多）2.利用Wireshark抓包工具对输出的.pcap文件进行分析3.实验总结三.网络拓扑图（1）四.重要代码解释//备注：以下是实现主机间多对一通信的代码，其中多指的为主机h2—h8，一为主机//h1.//库函数调用#include "ns3/core-module.h"#include "ns3/network-module.h"#include "ns3/csma-module.h"#include "ns3/internet-module.h"#include "ns3/applications-module.h"#include "ns3/ipv4-global-routing-helper.h"using namespace ns3;NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("SecondScriptExample");intmain (int argc, char *argv[]){bool verbose = true;uint32_t nCsma = 3;uint32_t nFlows = 7;uint16_t port = 5000;//cmd.AddValue ("nCsma", "Number of \"extra\" CSMA nodes/devices", nCsma); cmd.AddValue ("verbose", "Tell echo applications to log if true", verbose);cmd.Parse (argc,argv);if (verbose)//为真{////定义两个LOG模块,用于收到和发出数据包时输出LOG消息LogComponentEnable ("PacketSink", LOG_LEVEL_INFO);LogComponentEnable ("OnOffApplication", LOG_LEVEL_INFO);}nCsma = nCsma == 0 ? 1 : nCsma;//创建底层的4个小csma网络NodeContainer csmaNodes1;csmaNodes1.Create (3);NodeContainer csmaNodes2;csmaNodes2.Create (3);NodeContainer csmaNodes3;csmaNodes3.Create (3);NodeContainer csmaNodes4;csmaNodes4.Create (3);//创建中层的csma中左侧网络NodeContainer csmaNodes5;csmaNodes5.Create (1);csmaNodes5.Add (csmaNodes1.Get (0));csmaNodes5.Add (csmaNodes2.Get (0));//创建中层的csma中右侧网络NodeContainer csmaNodes6;csmaNodes6.Create (1);csmaNodes6.Add (csmaNodes3.Get (0));csmaNodes6.Add (csmaNodes4.Get (0));//创建总的csma大csma网络NodeContainer csmaNodes7;csmaNodes7.Create (1);csmaNodes7.Add (csmaNodes5.Get (0));csmaNodes7.Add (csmaNodes6.Get (0));//CMSA1网络拓扑CsmaHelper csma1;csma1.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue ("1.0Mbps"));csma1.SetChannelAttribute ("Delay", TimeValue (NanoSeconds (500)));NetDeviceContainer csmaDevices1;csmaDevices1 = csma1.Install (csmaNodes1);//CMSA2网络拓扑csma2.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue ("1.0Mbps"));csma2.SetChannelAttribute ("Delay", TimeValue (NanoSeconds (500)));NetDeviceContainer csmaDevices2;csmaDevices2 = csma2.Install (csmaNodes2);//CMSA3网络拓扑CsmaHelper csma3;csma3.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue ("1.0Mbps"));csma3.SetChannelAttribute ("Delay", TimeValue (NanoSeconds (500)));NetDeviceContainer csmaDevices3;csmaDevices3 = csma3.Install (csmaNodes3);//CMSA4网络拓扑CsmaHelper csma4;csma4.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue ("1.0Mbps"));csma4.SetChannelAttribute ("Delay", TimeValue (NanoSeconds (500)));NetDeviceContainer csmaDevices4;csmaDevices4 = csma4.Install (csmaNodes4);//CMSA5网络拓扑CsmaHelper csma5;csma5.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue ("1.0Mbps"));csma5.SetChannelAttribute ("Delay", TimeValue (NanoSeconds (500))); NetDeviceContainer csmaDevices5;csmaDevices5 = csma5.Install (csmaNodes5);//CMSA6网络拓扑CsmaHelper csma6;csma6.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue ("1.0Mbps"));csma6.SetChannelAttribute ("Delay", TimeValue (NanoSeconds (500))); NetDeviceContainer csmaDevices6;csmaDevices6 = csma6.Install (csmaNodes6);//CMSA7网络拓扑CsmaHelper csma7;csma7.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue ("1.5Mbps"));csma7.SetChannelAttribute ("Delay", TimeValue (NanoSeconds (500))); NetDeviceContainer csmaDevices7;csmaDevices7 = csma7.Install (csmaNodes7);//安装协议栈（每个node只有一个stack）InternetStackHelper stack;stack.Install (csmaNodes1);stack.Install (csmaNodes2);stack.Install (csmaNodes3);stack.Install (csmaNodes4);stack.Install (csmaNodes5.Get(0));stack.Install (csmaNodes6.Get(0));stack.Install (csmaNodes7.Get(0));//在p2p网络上分配地址 node0：10.1.1.1；node1： 10.1.1.2Ipv4AddressHelper address;//在CSMA1网络上分配地址，相当于t1下端口IP为10.0.1.1，其余主机为n1 IP为10.0.1.2//n2主机IP为10.0.1.3address.SetBase ("10.0.1.0", "255.255.255.0");Ipv4InterfaceContainer csmaInterfaces1;csmaInterfaces1 = address.Assign (csmaDevices1);//在CSMA2网络上分配地址，同CSMA1网络IP分配address.SetBase ("10.0.2.0", "255.255.255.0");Ipv4InterfaceContainer csmaInterfaces2;csmaInterfaces2 = address.Assign (csmaDevices2);//在CSMA3网络上分配地址，同CSMA1网络IP分配address.SetBase ("10.0.3.0", "255.255.255.0");Ipv4InterfaceContainer csmaInterfaces3;csmaInterfaces3 = address.Assign (csmaDevices3);//在CSMA4网络上分配地址，同CSMA1网络IP分配address.SetBase ("10.0.4.0", "255.255.255.0");Ipv4InterfaceContainer csmaInterfaces4;csmaInterfaces4 = address.Assign (csmaDevices4);//在CSMA5网络上分配地址，相当于a1下端口IP为10.1.1.1，其余交换机为t1上端口 IP为10.1.1.2//t2上端口IP为10.1.1.3address.SetBase ("10.1.1.0", "255.255.255.0");Ipv4InterfaceContainer csmaInterfaces5;csmaInterfaces5 = address.Assign (csmaDevices5);//在CSMA6网络上分配地址，同CSMA5中网络IP分配address.SetBase ("10.2.1.0", "255.255.255.0");Ipv4InterfaceContainer csmaInterfaces6;csmaInterfaces6 = address.Assign (csmaDevices6);//在CSMA7网络上分配地址，相当于c1端口IP为192.168.1.1，其余交换机为a1上端口 IP为192.168.1.2//t2上端口IP为192.168.1.3address.SetBase ("192.168.1.0", "255.255.255.0");Ipv4InterfaceContainer csmaInterfaces7;csmaInterfaces7 = address.Assign (csmaDevices7);//将h2作为服务器，打开7个不同的端口，5000-5006ApplicationContainer sinkApp[nFlows];for(unsigned int i=0;i<nFlows;i++){PacketSinkHelper packetSinkHelper("ns3::TcpSocketFactory",InetSocketAddress(csmaInterfaces1.GetAddress (1), port+i));sinkApp[nFlows] = packetSinkHelper1.Install (csmaNodes1.Get (1));sinkApp[nFlows].Start(Seconds (1.0));sinkApp[nFlows].Stop(Seconds (60.0));}以下片段为将主机h2作为 client的代码，其余主机h3-h8作为client的代码类似： ApplicationContainer clientApp2;OnOffHelper client2("ns3::TcpSocketFactory",InetSocketAddress(csmaInterfaces1.GetAddress (1), 5000));client2.SetAttribute ("OnTime",StringValue("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=50]"));client2.SetAttribute ("OffTime",StringValue("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=0]"));client2.SetAttribute ("DataRate", DataRateValue (DataRate ("1.5Mbps")));client2.SetAttribute ("PacketSize", UintegerValue (2000));clientApp2 = client2.Install (csmaNodes1.Get (2));clientApp2.Start(Seconds (2));clientApp2.Stop (Seconds (50));Ipv4GlobalRoutingHelper::PopulateRoutingTables ();//生成tracing消息，执行仿真csma1.EnablePcap ("dc1", csmaDevices1.Get (1), true);Simulator::Run ();Simulator::Destroy ();return 0;}五.多对一实验仿真结果1.采用Wireshark对实验输出的.pcap文件进行分析。
高级计算机网络实验报告ns3模拟数据中心要点
⾼级计算机⽹络实验报告ns3模拟数据中⼼要点Project1-ns3模拟数据中⼼实验要求根据上⾯的数据中⼼拓扑图，完成以下要求：1.根据给定的数据中⼼的拓扑结构，利⽤ns3进⾏仿真2.模拟两种通信模式(traffic pattern)o all-to-all：每个服务器都发送消息给其他服务器消息，由拓扑结构可知，超过50%的消息传送将跨越两个簇(cluster)o many-to-one：每个服务器都发送消息给其中⼀个服务器3.测量两种模式下⽹络的仿真可以达到的吞吐量，找出⽹络瓶颈，并且说明如何改进注：拓扑中的⽹络都是Ethernet⽹实验内容数据中⼼模拟①实现及主要代码解释a. 设置⾃定义的attribute为了做实验⽅便，设置如下⾃定义attribute：pattern:通信模式，all-to-all或many-to-one，默认为1defaultDst:多对⼀模式下，接收消息的默认服务器序号，默认为0verbose:enable或者disable PacketSink和OnOffApplication的⽇志，默认为false ?DataRate1:定义数据中⼼拓扑第⼀层的数据传输速率(Mbps)，默认为1.0 ?DataRate2:定义数据中⼼拓扑第⼆层的数据传输速率(Mbps)，默认为1.0 ?DataRate3:定义数据中⼼拓扑第三层的数据传输速率(Mbps)，默认为1.5 实现代码如下：b. 创建结点根据实验要求，总共需要创建15个结点，包括: ?8 servers4 ToR switches2 Aggregation switches1 Core switch实现代码如下：c. 创建CSMA⽹络节点整个数据中⼼⽹络拓扑从下往上可以分为三层，即第⼀层：由服务器与ToR组成的ethernet⽹络，共有4个，编号为第⼆层：由ToR与Aggregation组成的ethernet⽹络，共有2个，编号为第三层：由Aggregation与Core组成的ethernet⽹络，共有1个，编号为将创建好的15个⽹络结点分配到这7个CSMA⽹络中，实现代码如下：d. 设置CSMA⽹络attribute，并将其安装到相应结点上根据实验要求中的⽹络拓扑，设置相应⽹络的属性所有直接相连的两个结点之间的延迟都为500ns第⼀层和第⼆层CSMA⽹络的数据传输速率都为1.0Mbps，第三层为1.5Mbps然后安装到相应的⽹络结点上，实现代码如下（DataRate可以通过命令⾏参数设置，默认值即为原实验要求）：e. 分配⽹络IP根据实验要求，为每个结点安装协议栈，并为7个CSMA⽹络分配IP，实现代码如下f. 初始化路由表这⾥直接调⽤了ns3⾃带的路由实现，实现代码如下g. 创建和分配PacketSink和OnOffClient⾸先，创建sink和OnOff，实现代码如下然后，分配sink到所有的server结点上，实现代码如下(其中server个数)：再然后，分配OnOffClient到server结点上，并且根据pattern不同，进⾏不同的配置?pattern 1：每个服务器都发送消息给其他服务器消息，即发送消息给在另⼀个簇上⾯的4个服务器（每个服务器上建⽴4个OnOffClient）pattern 2：每个服务器都发送消息给同⼀个服务器，可以默认为除外）上建⽴1个OnOffClient）实现代码如下这⾥解释⼀下⼀个函数getAddress：根据server的标号产⽣相应的h. 配置相应的trace这⾥采⽤pcap⽂件来trace所有的device，⽅便利⽤wireshark来分析实验结果，实现代码如下②实验结果与分析a. pattern 1 实验结果scratch//doc/f93826540.html为本次实验源程序⽂件），实验运⾏结果如下所⽰从上⾯的结果可以看出，每个结点上的OnOffClient都有⼀半以上跨越了两个簇，产⽣的pcap⽂件如下所⽰为了分析patten 1的⽹络吞吐量，根据all-to-all模式下⽹络的对称性，选取测量位置CSMA11：通过server n1(node 0/device 0)来估计CSMA21：通过ToR t1(node 8/device 1)来估计CSMA3 ：通过Aggregation a1(node 12/device 1)来估计。
高级计算机网络实验报告 ns3模拟数据中心
Project1-ns3模拟数据中心实验要求根据上面的数据中心拓扑图，完成以下要求：1.根据给定的数据中心的拓扑结构，利用ns3进行仿真2.模拟两种通信模式(traffic pattern)o all-to-all：每个服务器都发送消息给其他服务器消息，由拓扑结构可知，超过50%的消息传送将跨越两个簇(cluster)o many-to-one：每个服务器都发送消息给其中一个服务器3.测量两种模式下网络的仿真可以达到的吞吐量，找出网络瓶颈，并且说明如何改进注：拓扑中的网络都是Ethernet网实验内容数据中心模拟①实现及主要代码解释a. 设置自定义的attribute为了做实验方便，设置如下自定义attribute：•pattern:通信模式，all-to-all或many-to-one，默认为1•defaultDst:多对一模式下，接收消息的默认服务器序号，默认为0•verbose:enable或者disable PacketSink和OnOffApplication的日志，默认为false •DataRate1:定义数据中心拓扑第一层的数据传输速率(Mbps)，默认为1.0 •DataRate2:定义数据中心拓扑第二层的数据传输速率(Mbps)，默认为1.0 •DataRate3:定义数据中心拓扑第三层的数据传输速率(Mbps)，默认为1.5 实现代码如下：b. 创建结点根据实验要求，总共需要创建15个结点，包括: •8 servers• 4 ToR switches• 2 Aggregation switches• 1 Core switch实现代码如下：c. 创建CSMA网络节点整个数据中心网络拓扑从下往上可以分为三层，即•第一层：由服务器与ToR组成的ethernet网络，共有4个，编号为•第二层：由ToR与Aggregation组成的ethernet网络，共有2个，编号为•第三层：由Aggregation与Core组成的ethernet网络，共有1个，编号为将创建好的15个网络结点分配到这7个CSMA网络中，实现代码如下：d. 设置CSMA网络attribute，并将其安装到相应结点上根据实验要求中的网络拓扑，设置相应网络的属性•所有直接相连的两个结点之间的延迟都为500ns•第一层和第二层CSMA网络的数据传输速率都为1.0Mbps，第三层为1.5Mbps然后安装到相应的网络结点上，实现代码如下（DataRate可以通过命令行参数设置，默认值即为原实验要求）：e. 分配网络IP根据实验要求，为每个结点安装协议栈，并为7个CSMA网络分配IP，实现代码如下f. 初始化路由表这里直接调用了ns3自带的路由实现，实现代码如下g. 创建和分配PacketSink和OnOffClient首先，创建sink和OnOff，实现代码如下然后，分配sink到所有的server结点上，实现代码如下(其中server个数)：再然后，分配OnOffClient到server结点上，并且根据pattern不同，进行不同的配置•pattern 1：每个服务器都发送消息给其他服务器消息，即发送消息给在另一个簇上面的4个服务器（每个服务器上建立4个OnOffClient）•pattern 2：每个服务器都发送消息给同一个服务器，可以默认为除外）上建立1个OnOffClient）实现代码如下这里解释一下一个函数•getAddress：根据server的标号产生相应的h. 配置相应的trace这里采用pcap文件来trace所有的device，方便利用wireshark来分析实验结果，实现代码如下②实验结果与分析a. pattern 1 实验结果scratch/为本次实验源程序文件），实验运行结果如下所示从上面的结果可以看出，每个结点上的OnOffClient都有一半以上跨越了两个簇，产生的pcap文件如下所示为了分析patten 1的网络吞吐量，根据all-to-all模式下网络的对称性，选取测量位置•CSMA11：通过server n1(node 0/device 0)来估计•CSMA21：通过ToR t1(node 8/device 1)来估计•CSMA3 ：通过Aggregation a1(node 12/device 1)来估计选取的测量标准为吞吐量，具体方法是•使用wireshark分析相应的pcap文件中的tcp包•使用statistics->TCP Stream Graph->Throughput Graph来查看整个过程中该结点上的吞吐量变化情况•使用statistics->Summary来查看当前结点上网络平均吞吐量，以此估计相应CSMA网络的吞吐量server n1上的测量结果如下Throughput GraphToR t1上的测量结果如下Throughput GraphAggregation a1上的测量结果如下Throughput Graphb. pattern 1 实验结果分析首先对实验结果进行简单汇总从上面的结果可以看出•第1层CSMA网络平均吞吐量是0.255Mbps，带宽利用率为25.5%；•第2层CSMA网络平均吞吐量是0.541Mbps，带宽利用率为54.1%；•第3层CSMA网络平均吞吐量是0.993Mbps，带宽利用率为66.2%。
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Project1-ns3模拟数据中心
实验要求
根据上面的数据中心拓扑图，完成以下要求：
1.根据给定的数据中心的拓扑结构，利用ns3进行仿真
2.模拟两种通信模式(traffic pattern)
o all-to-all：每个服务器都发送消息给其他服务器消息，由拓扑结构可知，超过50%的消息传送将跨越两个簇(cluster)
o many-to-one：每个服务器都发送消息给其中一个服务器
3.测量两种模式下网络的仿真可以达到的吞吐量，找出网络瓶颈，并且说明如何改进
注：拓扑中的网络都是Ethernet网
实验内容
数据中心模拟
①实现及主要代码解释
a. 设置自定义的attribute
为了做实验方便，设置如下自定义attribute：
•pattern:通信模式，all-to-all或many-to-one，默认为1
•defaultDst:多对一模式下，接收消息的默认服务器序号，默认为0
•verbose:enable或者disable PacketSink和OnOffApplication的日志，默认为false •DataRate1:定义数据中心拓扑第一层的数据传输速率(Mbps)，默认为1.0 •DataRate2:定义数据中心拓扑第二层的数据传输速率(Mbps)，默认为1.0 •DataRate3:定义数据中心拓扑第三层的数据传输速率(Mbps)，默认为1.5 实现代码如下：
b. 创建结点
根据实验要求，总共需要创建15个结点，包括: •8 servers
• 4 ToR switches
• 2 Aggregation switches
• 1 Core switch
实现代码如下：
c. 创建CSMA网络节点
整个数据中心网络拓扑从下往上可以分为三层，即
•第一层：由服务器与ToR组成的ethernet网络，共有4个，编号为
•第二层：由ToR与Aggregation组成的ethernet网络，共有2个，编号为
•第三层：由Aggregation与Core组成的ethernet网络，共有1个，编号为将创建好的15个网络结点分配到这7个CSMA网络中，实现代码如下：
d. 设置CSMA网络attribute，并将其安装到相应结点上
根据实验要求中的网络拓扑，设置相应网络的属性
•所有直接相连的两个结点之间的延迟都为500ns
•第一层和第二层CSMA网络的数据传输速率都为1.0Mbps，第三层为1.5Mbps
然后安装到相应的网络结点上，实现代码如下（DataRate可以通过命令行参数设置，默认值即为原实验要求）：
e. 分配网络IP
根据实验要求，为每个结点安装协议栈，并为7个CSMA网络分配IP，实现代码如下
f. 初始化路由表
这里直接调用了ns3自带的路由实现，实现代码如下
g. 创建和分配PacketSink和OnOffClient
首先，创建sink和OnOff，实现代码如下
然后，分配sink到所有的server结点上，实现代码如下(其中server个数)：
再然后，分配OnOffClient到server结点上，并且根据pattern不同，进行不同的配置•pattern 1：每个服务器都发送消息给其他服务器消息，即发送消息给在另一个簇上面的4个服务器（每个服务器上建立4个OnOffClient）
•pattern 2：每个服务器都发送消息给同一个服务器，可以默认为
除外）上建立1个OnOffClient）
实现代码如下
这里解释一下一个函数
•getAddress：根据server的标号产生相应的
h. 配置相应的trace
这里采用pcap文件来trace所有的device，方便利用wireshark来分析实验结果，实现代码如下
②实验结果与分析
a. pattern 1 实验结果
scratch/为本次实验源程序文件），实验运行结果如下所示
从上面的结果可以看出，每个结点上的OnOffClient都有一半以上跨越了两个簇，产生的pcap文件如下所示
为了分析patten 1的网络吞吐量，根据all-to-all模式下网络的对称性，选取测量位置
•CSMA11：通过server n1(node 0/device 0)来估计
•CSMA21：通过ToR t1(node 8/device 1)来估计
•CSMA3 ：通过Aggregation a1(node 12/device 1)来估计
选取的测量标准为吞吐量，具体方法是
•使用wireshark分析相应的pcap文件中的tcp包
•使用statistics->TCP Stream Graph->Throughput Graph来查看整个过程中该结点上的吞吐量变化情况
•使用statistics->Summary来查看当前结点上网络平均吞吐量，以此估计相应CSMA网络的吞吐量
server n1上的测量结果如下
Throughput Graph
ToR t1上的测量结果如下Throughput Graph
Aggregation a1上的测量结果如下Throughput Graph
b. pattern 1 实验结果分析
首先对实验结果进行简单汇总
从上面的结果可以看出
•第1层CSMA网络平均吞吐量是0.255Mbps，带宽利用率为25.5%；
•第2层CSMA网络平均吞吐量是0.541Mbps，带宽利用率为54.1%；
•第3层CSMA网络平均吞吐量是0.993Mbps，带宽利用率为66.2%。
c. pattern 1 瓶颈及改进
•瓶颈
根据以上的实验结果可以看出来，从网络的平均吞吐量来看：第3层CSMA>第2层
CSMA>第1层CSMA2，从带宽利用率上看也是这样，所以作为core switch连接两个子网络但带宽过小的第三层网络成了整个网络的瓶颈。
•改进
可以加大第3层网络的带宽，防止数据流量过大出现拥塞的情况发生。
因此最后确定的网络带宽如下所示：
o CSMA11-14：1.0Mbps
o CSMA21-22：1.0Mbps
o CSMA3 ：2.0Mbps
•改进结果
从上面的结果可以看出加大第三层网络的带宽，确实提高了整个网络的吞吐量，尤其是对最底层的server结点来说。
d. pattern 2 实验结果
执行命令./waf --run "scratch/DC --pattern=2"，实验运行结果如下所示
从上面的结果可以看出，8个OnOffClient都将数据传输到n1，产生的pcap文件如下所示
为了分析patten 2的网络吞吐量，根据网络拓扑的对称性，选取测量位置
•CSMA11：通过server n1(node 0/device 0)来估计
•CSMA12：通过server n3(node 2/device 0)来估计
•CSMA13：通过server n5(node 4/device 0)来估计
•CSMA21：通过ToR t1(node 8/device 1)来估计
•CSMA22：通过ToR t3(node 10/device 1)来估计
•CSMA3 ：通过Aggregation a1(node 12/device 1)来估计
选取的测量标准为吞吐量，具体方法是
•使用wireshark分析相应的pcap文件中的tcp包
•使用statistics->TCP Stream Graph->Throughput Graph来查看整个过程中该结点上的吞吐量变化情况
•使用statistics->Summary来查看当前结点上网络平均吞吐量，以此估计相应CSMA网络的吞吐量
server n1上的测量结果如下
Throughput Graph
server n3上的测量结果如下Throughput Graph
server n5上的测量结果如下Throughput Graph
ToR t1上的测量结果如下Throughput Graph
ToR t3上的测量结果如下Throughput Graph
Aggregation a1上的测量结果如下Throughput Graph
e. pattern 2 实验结果分析
首先对实验结果进行简单汇总
从上面的结果可以看出
•第1层CSMA11网络平均吞吐量是0.974Mbps，带宽利用率为97.4%；•第1层CSMA11网络平均吞吐量是0.181Mbps，带宽利用率为18.1%；•第1层CSMA11网络平均吞吐量是0.115Mbps，带宽利用率为11.5%；
•第2层CSMA21网络平均吞吐量是0.601Mbps，带宽利用率为60.1%；
•第2层CSMA21网络平均吞吐量是0.178Mbps，带宽利用率为17.8%；
•第3层CSMA3网络平均吞吐量是0.361Mbps，带宽利用率为36.1%。
f. pattern 2 瓶颈及改进
•瓶颈
根据以上的实验结果可以看出来，整个网络拓扑中吞吐量最大的就是
pattern 2下，CSMA11网络就是整个网络的瓶颈。
•改进
可以加大第1层网络的带宽，防止数据流量过大出现拥塞的情况发生。
因此最后确定的网络带宽如下所示：
o CSMA11-14：2.0Mbps
o CSMA21-22：1.0Mbps
o CSMA3 ：1.5Mbps
•改进结果
从上面的结果可以看出加大第一层网络的带宽，确实提高了整个网络的吞吐量。
实验小结
本次实验通过
仿真发现了系统可能的瓶颈，并且思考了瓶颈产生的原因以及改善方案。