如何对NS2真仿结果进行分析.doc

使用一些工具来分析和呈现模拟结果对于使用网络仿真软件来做网络效能分析的人而言，步骤通常是先设计出符合自己需要的网络仿真环境，设定其不同的参数，执行仿真，收集结果数据，最后把数据使用图片或表格把结果呈现出来以方便分析实验。一般而言，对于ns2的初学者而言，总是会遇到一个问题，就是网络仿真程序跑完后，接下来该如何分析。这是非常重要的一个过程，所以希望ns2的初学者能好好的研究此章节的内容，相信一定会对大家的研究有相当的帮助。 本节打算以一个简单的网络环境为范例，介绍如何使用一些工具来分析和呈现模拟结果，这包含了如何去量测End-to-End Delay、Jitter、Packet Loss、和Throughput。而采用的方法是去分析traffic trace档案的方式，这种方法的优点是简单且不需要去修改到ns2核心的部份，但缺点是若是仿真数据若是太多，traffic trace的档案会太大，这样会增加分析所需要的时间。另外一种方法，是去更改ns2核心，增加或修改一些档案，把所需要量测的参数直接记录下来，这种方法的优点是模拟结束后，所需要量测的数据已经完全记录下来，但缺点是要动到ns2核心的部分，对于初学者而言，这是一个很大的门坎，这个方法笔者留到后面的章节在做介绍。 笔者先对要模拟的环境做一个简单的介绍。这个网络的环境包含了四个网络节点(n0，n1，n2，n3)，如下图所示。网络节点n0到节点n2之间，和节点n1到节点n2之间的网络频宽(bandwidth)是2Mbps，延迟时间(propagation delay)是10ms。网络拓朴中的频宽瓶颈是在节点n2到节点n3之间，频宽为1.7Mbps，延迟的时间为20ms。每个网络节都是采用DropTail queue的方式，且在节点n2到节点n3之间的最大队列长度是10个封包的长度。在节点n0到n3之间会有一条FTP的联机，FTP应用程序是架构在TCP之上，所以在写仿真环境的描述语言的时候，必需先建立一条TCP的联机，在来源端n0上使用TCP agent产生”tcp”来发送TCP的封包；在目的地端n3使用TCPsink agent产生”sink”来接受TCP的数据、并产生回复封包(ACK)回传送端、最后把接收的TCP封包释放。最后要把这两个agent连起来(connect)，联机才能建立。若是没有额外的参数设定，TCP封包的长度为1Kbytes。在这里顺便补充说明一下，对于ns2模拟参数内定值设定是在ns-allinone-2.27\ns-2.27\tcl\lib目录下的ns-default.tcl，有想要进一步了解的人，可以去查看此档。另外，在节点n1到n3之间有一条固定的传输速率的联机(Constant Bit Rate，CBR)，CBR应用程序是架构在UDP之上，因此必需在n1使用UDP agent来产生”udp”用来发送UDP封包，在n3上使用Null agent来产生”sink”以接收由n1传送过来的UDP封包，然后把接收的封包释放。CBR的传送速度为1Mbps，每一个封包大小为1Kbytes。CBR是在0.1秒开始传送，在4.5秒结束传输；FTP是在1.0秒开始传送，4.0秒结束传输。 [Simulation Topology] [Tcl Script] # 产生一个仿真的对象 set ns [new Simulator] #针对不同的数据流定义不同的颜色，这是要给NAM用的 $ns color 1 Blue $ns color 2 Red #开启一个NAM trace file set nf [open out.nam w] $ns namtrace-all $nf #开启一个trace file，用来记录封包传送的过程 set nd [open out.tr w] $ns trace-all $nd #定义一个结束的程序 proc finish {} { global ns nf nd $ns flush-trace close $nf close $nd #以背景执行的方式去执行NAM exec nam out.nam exit 0 } #产生四个网络节点 set n0 [$ns node] set n1 [$ns node] set n2 [$ns node] set n3 [$ns node] #把节点连接起来 $ns duplex-link $n0 $n2 2Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $n1 $n2 2Mb 10ms DropTail $ns duplex-link