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

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。

A)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。

B）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。

A）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。

B）将On-Off Application的发包速率设为250KBps，重新抓包，分析pcap包文件。

由上图中所示可知此时发生了拥塞，吞吐量波动较大。

比较A，B两次实验可知，在多对多模式下，系统瓶颈在于顶层交换机相连接的区域上。即area7。

C）修改area7的带宽属性为2.0Mbps，On-Off Application的发包速率仍为250KBps，重新抓包分析pcap。

由图可知此时吞吐量分布相对均匀，发生拥塞次数较少。

五、实验总结

在给定的拓扑结构中，不同的模式下，带宽瓶颈都不同。

1）在多对一模式下，S1为Sink交换机时，带宽瓶颈在area 5

2）而在多对多模式下，带宽瓶颈在于area 7

因此，就算是同一拓扑结构，也要具体问题具体分析，才能改善系统。线路的延迟，数据包的丢失等因素为分析，这些因素也会对系统产生一些影响。