NS2 和 Otcltcl 脚本的基础知识

NS2(Network Simulator version 2)是一种离散事件网络模拟器,广泛用于模拟和分析计算机网络的行为。它是开源软件,用 C++ 和 Otcl(面向对象的工具命令语言)编写。Otcl(Object-oriented Tool Command Language)是Tcl(Tool Command Language)的扩展,用于在NS2中创建和控制网络实体以及配置网络场景。

NS2有两部分:C++部分,提供底层模拟引擎;Otcl部分,提供用户界面和用户与C++部分的交互。C++ 部分负责调度和执行事件、维护网络状态以及处理低级细节,例如数据包处理和位级操作。Otcl部分负责创建和配置网络实体,如节点和链路,并指定网络场景。

要使用 NS2,您需要对 C++ 和 Otcl 有基本的了解。要编写模拟脚本,您需要结合使用两种语言。您在 Otcl 中编写网络拓扑和场景,并在 C++ 中编写实际协议实现的代码。

这是一个 Otcl 脚本的基本示例,它创建了一个具有两个节点和一个双工链路的简单网络场景 -

# Create a Simulator object
set ns [new Simulator]

# Create two nodes
set n0 [$ns node]
set n1 [$ns node]

# Create a duplex link between the nodes
$ns duplex-link $n0 $n1 1Mb 10ms DropTail

# Start the simulation
$ns run

该脚本创建一个 Simulator 对象,用于控制模拟。创建了两个节点 n0 和 n1,并在它们之间创建了带宽为 1 Mbps、延迟为 10 ms 的双工链路。该链路使用 DropTail 队列管理算法。$ns 运行命令启动模拟。

您还可以使用 NS2 实现不同的路由和传输协议,如 TCP、UDP、DSR、AODV、DSDV 等。

查看 NS2 提供的文档和示例会很有帮助,在线资源、教程和论坛也是一个很好的起点。

基本命令

以下是一些基本命令,您可以在 Otcl 脚本中使用这些命令在 NS2 中创建和配置网络实体 -

  • set ns [new Simulator] - 此命令创建一个新的 Simulator 对象,用于控制模拟。

  • set n[i] [$ns node] - 此命令创建一个新节点,其中 i 是唯一标识该节点的整数。节点创建为 Node 类的对象,它可用于配置节点的各种属性,例如节点在网络中的位置、移动性和路由协议。

  • $ns duplex-link $n0 $n1 bw delay queue-type - 此命令在两个节点 $n0 和 $n1 之间创建一条双工链路,具有给定的带宽 (bw)、延迟 (delay) 和队列管理算法 (queue -类型)。例如,$ns duplex-link $n0 $n1 1Mb 10ms DropTail 创建一条带宽为1Mbps、延迟为10ms的双工链路,并使用DropTail队列管理算法。

  • $ns simplex-link $n0 $n1 bw delay queue-type - 此命令在两个节点 $n0 和 $n1 之间创建单向链路,具有给定的带宽 (bw)、延迟 (delay) 和队列管理算法 (queue -类型)。

  • $ns drop-tail - 此命令将队列管理算法设置为 DropTail。

  • $ns queue-limit $queue_var limit - 此命令设置变量名称为 $queue_var 的队列的最大队列大小。例如,$ns queue-limit $tcp_queue 1000000 将最大队列大小设置为 1,000,000 字节。

  • $ns at time "$tcl_command" - 此命令安排 Tcl 命令在给定的模拟时间执行。例如,$ns at 5.0 "$n0 start" 在模拟中的 5.0 秒处启动一个节点。

  • $ns run - 此命令启动模拟并运行指定时间或直到特定事件发生。

  • $ns stop - 此命令在特定时间或事件停止模拟。

这些只是您可以用来在 NS2 中创建和配置网络实体的一些基本命令。您可以使用许多其他命令和选项来微调您的模拟并实施更复杂的网络场景。最好参考 NS2 提供的文档和示例,以及在线资源、教程和论坛以获取有关使用 NS2 和 Otcl 的更多信息。

基本命令的一些示例

当然,这里有一些示例,说明如何使用 Otcl 脚本中的一些基本命令在 NS2 中创建和配置简单的网络场景 -

创建Simulator对象并设置仿真停止时间

set ns [new Simulator]
$ns set stoptime 20

这将创建一个新的模拟器对象,并将模拟停止时间设置为 20 秒。

创建节点

set n0 [$ns node]
set n1 [$ns node]
set n2 [$ns node]

这将创建三个节点 n0、n1 和 n2,作为 Node 类的对象。您可以使用这些节点来配置节点的各种属性,例如节点在网络中的位置、移动性和路由协议。

在两个节点之间创建双工链路

$ns duplex-link $n0 $n1 1Mb 10ms DropTail

这会在节点 n0 和 n1 之间创建一条双工链路,带宽为 1 Mbps,延迟为 10 ms,并使用 DropTail 队列管理算法。

在两个节点之间创建单纯形链接

$ns simplex-link $n0 $n2 2Mb 15ms DropTail

这会在节点 n0 和 n2 之间创建一条单向链路,带宽为 2Mbps,延迟为 15 ms,并使用 DropTail 队列管理算法。

设置队列大小限制

set queue_var [$ns queue]
$ns queue-limit $queue_var 200

这将创建一个队列变量 $queue_var 并将队列的限制设置为 200 个数据包。

调度事件在特定时间启动节点

$ns at 1.0 "$n0 start"

这会安排命令 $n0 start 在模拟开始后 1 秒执行。

开始模拟

$ns run

这将启动模拟并运行它指定的时间或直到特定事件发生。

这些只是您如何使用 Otcl 中的一些基本命令在 NS2 中创建和配置简单网络场景的几个示例。随着您继续学习和使用 NS2,您将能够构建更复杂的网络场景和协议。