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基于ns—3构建计算机网络教学仿真平台 　　【摘要】计算机网络原理课程抽象、复杂，基于ns-3构建计算机网络教学仿真平台有助于提高学生的学习兴趣。 　　【关键词】计算机网络；网络模拟；ns-3；可视化 　　《计算机网络原理》概念抽象、协议繁琐，传统的理论教学以板书或者PPT进行理论讲解，枯燥乏味。构建基于新型网络模拟器ns-3[1]构建计算机网络教学仿真平台，能提高计算机网络的教学质量[2]。 　　1.ns-3简介 　　ns-3广泛汲取了现有优秀开源网络模拟器如ns-2，GTNetS，yans等的成功技术和经验，专门用于教育和研究用途的离散事件模拟器，基于GNU GPLv2许可，可以免费地获取、使用和修改[3-4]。 　　2.ns-3仿真流程 　　搭建ns-3网络仿真场景和搭建实际网络类似[5-6]，首先生成网络节点（Node），然后为节点安装网络设备（NetDevice）及相应的传输媒体（Channel），接下来安装网络协议，包括应用层（Application），传输层，MAC层，ns-3提供了多个应用层和传输层协议，数据包（Packets）通过协议栈（Protocol stack）向下传递给网络设备（类似于网卡，实现了MAC层和物理层协议），于是如图1所示数据包就像在真实网络中一样流动。 　　3.ns-3仿真实例 　　通过仿真实例展示基于ns-3构建的计算机网络教学仿真平台的优势。仿真场景如图2所示，网络分成两部分：基于CSAM/CD协议的有线局域网和点到点的通信链路。其中节点0是服务器；节点1有两块网卡，一块网卡和局域在一个网段，另一块网卡和服务器在一个网段，负责局域网和服务器的通信。 　　3.1 仿真脚本 　　下面我给出C++脚本的关键代码（p2p网络的部分，csma网络和其代码类似）： 　　//生成节点： 　　NodeContainer p2pNodes； 　　p2pNodes.Create （2）； 　　//配置网卡信道参数并安装网络设备： 　　PointToPointHelper pointToPoint； 　　pointToPoint.SetDeviceAttribute （“DataRate”，StringValue （“5Mbps”））； 　　pointToPoint.SetChannelAttribute （“Delay”，StringValue （“2ms”））； 　　NetDeviceContainer p2pDevices； 　　p2pDevices = pointToPoint.Install （p2pNodes）； 　　//安装网络协议栈并配置IP地址： 　　InternetStackHelper stack； 　　stack.Install （p2pNodes.Get （0））； 　　Ipv4AddressHelper address； 　　address.SetBase （“”， ””）； 　　Ipv4InterfaceContainer p2pInter faces； 　　p2pInterfaces = address.Assign （p2pDevices）； 　　//安装应用程序，Node0为服务器，Node5为客户机： 　　UdpEchoServerHelper echoServer （9）； 　　ApplicationContainer serverApps = echoServer.Install （p2pNodes.Get （0））； 　　UdpEchoClientHelper echoClient （p2pInterfaces.GetAddress （0），9）； 　　//配置路由 　　Ipv4GlobalRoutingHelper：：PopulateRoutingTables （）； 　　//利用追踪系统捕获网络数据包： 　　pointToPoint.EnablePcapAll （“p2p_csma”）； 　　csma.EnablePcap （“p2p_csma”， csmaDevices.Get （0），true）； 　　3.2 网络仿真演示 　　图3是ns-3可视化模块PyViz在线显示实例仿真场景的拓扑结构、网络配置及通信时的画面。网络选择Node0（）为服务器端，Node5（）为客户端，Node1包含两个不同网段IP的网络设备，分别是点到点网络的和局域网络的，负责局域网和服务器的通信。 　　3.3 仿真协议分析 　　图4是Wireshark读取Node1追踪文件的结果。局域网开始阶段，节点ARP缓存为空，节点5（）想和节点0（）通信，但不在同一个网段，网络通过路由算法建立路由表，P