基于NS2的UDP仿真报告.docVIP

基于NS2的UDP协议仿真 1. UDP协议的特点 UDP 是 OSI 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP 协议基本上是与上层协议的接口。UDP协议适用分别运行在同一台设备上的多个。UDP协议并不提供数据传送的保证机制。如果在从发送方到接收方的传递过程中出现数据报的丢失，协议本身并不能做出任何检测或提示。UDP协议称为不可靠的传输协议。 UDP报头由4个域组成，其中每个域各占用2个字节，具体如：UDP报头UDP协议使用端口号为不同的应用保留其各自的数据传输通道。UDP数据报通过源端口发送出去，而数据接收 UDP协议使用报头中的校验值来保证数据的安全。校验值首先在数据发送方通过特UDP协议可以检测是否出错。 Ubuntu是Linux的一个版本，是一款免费的操作系统，Ubuntu 项目完全遵从开源软件开发的原则；用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码。这是其他的操作系统所做不到的。NS2在linux环境下运行比在windows下更稳定，出现更少的错误，还可以更改linux内核，使得仿真效果更好。3 NS的仿真过程 图2.3 NS2进行网络模拟的基本流程 2.3.2 NS2?仿真的步骤? ?配置网络拓扑结构，确定链路的基本特性，如延时、带宽和选择策略等。 2.?建立协议代理，包括端设备的协议绑定和通信业务量模型的建立。?? 3.?配置业务量模型参数，确定网络上的业务量分布。? 4.?设置Trace对象，把仿真中发生的特定类型事件记录在Trace文件中，通过Trace?文件保存整个仿真过程。仿真完成后，用户对Trace文件进行分析研究。 3. 实验设计及实现 该实验在场景1中无线网络中UDP的传输吞吐量、丢包率和端到端时延的分析 关键代码的实现 下图的代码是trace文件建立，用于记录吞吐量、丢包率和网络延迟，后面用xgraph来输出图像 图trace的代码 以下代码用于创建代理，特别是接收端设置LossMonitor来记录丢失分组等数据，用于后面对吞吐量，丢包率，延时的计算图3.2 创建代理的代码 4. 程序运行 首先打开终端，输入sudo -i,回车，输入密码，进入管理员权限如下图： 图进入管理员权限然后输入cd /home/administrator/桌面/ZGN,回车，进入程序所在文件夹，如下图：图进入程序所在文件夹最后输入ns ZGN.tcl，运行程序，如下图： 图运行程序 此时在文件夹内已经生成了相应的trace和nam文件如下图：图trace和nam文件此时程序已经根据trace和nam文件，分别用xgraph和nam软件生成了对比图形和nam 图形，下面将根据图像作详细分析。 5. 无线环境下吞吐量延时和丢包测试1．场景描述： 该模型由8个无线节点组成，是前80秒的操作，如下图为实验拓扑图： 图吞吐量，延时和丢包测试下图在0秒的时候8个无线节点的nam 图：图无线节点的nam 图下图，在1秒的时候节点0开始向节点1发送数据包，此时并未发现丢包象： 图0开始向节点1发送数据包图，在11秒的时候节点2开始向节点3发送数据包：图2开始向节点3发送数据包 下图，21秒以后节点4开始向5发送数据包并且由于信道占用，使得丢包现象明显。 图4开始向5发送数据包下图，在31秒以后节点6开始向节点7发送数据包，并且由于此时四条无线传输链路在传输，所以丢包现象更加严重，如下图： .6 6开始向节点7发送数据包 –ST(i) 其中，D(i)表示第i个分组的传播时延，RT(i)表示第i个分组的接收时间，ST(i)表示第i个分组的发送时间。在分析网络的传输延时，一般计算平均传输时延。 延时对比图像：图延时对比图像分析：随着争用通信信道的节点数增加，数据包的传输时延明显增大，并且拥塞窗口大小（CW）调整所需时间更长。丢包率对比图像：图丢包率对比图像分析：从图中可以看出，每当争用通信信道的节点数增加，数据丢包率就相应增大。因为[1.0 , 11 ]时段内，只有一个节点使用通信新到时，数据丢包率为0， 而当有更多的节点加入并共同争用信道时，节点的通信性能开始变坏（即，开始丢包）。对前80秒图像的分析如下图分别是生成的xgraph图像吞吐量对比图像：图6.3 吞吐量对比图像分析：节点在T =1秒开始传送数据，节点1在T=11秒开始传送数据。［，　］内，唯有节点传送数据，它占用了所有的网络带宽，所以上图该时段内，节点的性能在整个模拟过程是最好的。 节点在T=秒开始传送数据，开始与节点0争用信道资源，不过在T=2.0秒前，还未超出信道的服务能力； 随着更多节点的相继加入，我们看到各节点的传输率一再下降，并且由于争用，各自均处于波动状态。 掌握inux及NS2的实验平