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1、NS网络仿真技术及其应用分析第22卷第4期2001年4月文章编号:1000一l220(2o.1)04—0415—03小型微型计算机系统MINI—MIcR0SYsTEMNS网络仿真技术及其应用分析姜宁康李毓麟Vo】.22№.4Apr.2901一一一:(上海变通大学光纤区域通信网昌家重点宴驻窒上海200030)摘要:仿真技术在现代通信网络设计中的作用越采越大,奉史首先分析了NS两络仿真嚣的体系结构,甘其主要组成部分进行了说明+熊后介绍了如何在NS环境下开发用户自己的仿真甘象,厦在此基础上开发的ATM仿真器酌结构关键词网络j仿真f协议;路由}ATM分类号TP393文献
2、标识码:A1引言随着Internet的迅猛发展,需要通过网络传送的信息越来越多,为了满足这种不断增长的要求,许多公司和科研单位的研究^员正在不停地采用新思想,新设备来设计,实现和使用太规模的高速网络.随着网络规模和复杂性的迅速增加,网络设计师面临着挠战:传统罔络设计技术不再适用于现代通信周络设计,周络设计师们没有预料到的问题会导致整个网络的性能选不到要求甚至引起网络瘫痪.因此,为了高散,可靠地设计现代通信网络,必须有更好的,更实用的设计手段和性能分析技术...网络性能分析的重要性在于它通过有效的性能横型,使网络设计师对所设计的网络可操作性有更深^的理解+尽早发现
3、问题并纠正,避免投^使用后再去修改.网络性扼分析一般有两种方法:理论分析法和计算机仿真法.^们在实际使用中发现,分析技术只能在一些理想的和比较简单的情况下才能超到较好的作用,若用来评估复杂的通信网络是极端用难的.因此,在许多情况下+仿真成了唯一可行的方法NS是一个事件驱动的罔络仿真器,由LNBL(LawrenceBerkeleyNationalLaboratory)的罔络研究组研究开发,它的前身是S.Keshav研制的REAL仿真器.这是一个可扩展的,容易配置的,可编程的事件驱动仿真引擎(simulationengine),支持多个流行的TcP(如SACK,Ta
4、hoeandReno)和路由调度算法,其源代码全部公开,提供开放的用户接口.NS的仿真描述语言是扩展的TcI(Too1CommandLanguage)一个仿真过程就是编写Tcl语言源程序,其中有NS命夸定义的网络结构,配置业务操,业务接收点,收集统计信息,然后启动NS仿真器,运行仿真程序.2NS系统的层次结构NS是一个用c++编写的面向对象仿真器,它的前端是一个Otcl解释器.仿真器内棱定义了有层次结构的多种类,称为编译类结构.在Otcl解释器中有相似的类结构,称为解释类结构.这两种类结构关系密切,如图1所示.从用户的角度来看,两种结构的类之间有一一对应的关系.
5、用户通过解释器创立新的仿真对象之后.解释器对它进行初始化,与编译类结构中相应的对象建立映射r—一/—,——一:圈1NS仿真器一般结构NS仿真器用到了六种Tel类,它们是1.ClassTcl:封装了Otcl解释器实例+向外提供方法(methods)来访问解释器,(1)获得Tcl实例的一个参考(2)通过解释嚣激括0tcl过程(3)返回结果(4)报告错误状态(5)存储和查找Tcl对象.圈2NS仿真器总体结构2.ClassTclObject:是两种类结构中的太多数类的基类收穑日期:2o0.-03o7作者筒舟薹宁量,博士生,讲师,主要从事IP变换,ATM羁培及光纤区域目的
6、研究工作.李t■教授,博士生导师,主要从事区域光纤通信用的研究工作.小型微型计算机系统2001韭3CiassTclClass:把用户通过类TclObject在解释器中建立的类结构映射到NS编译类结构,提供方法来实倒化新的对象.4ClassTclCommand:提供一种机制使NS内棱向解释器输出简单的命令5c!…EmbededTd:允许用户以编译代码或解释代码来扩展NS功能6ClasslnstVar;定义了一些方法和机制.在编译类结构对象的成员变量和对应的解释类结构对象的成员变量之间建立映射.使两类变量一致共享.NS内核的层次结构如图2所示.3NS各组成部分Tcl
7、Object在类层次结构中处于最高层,所有其他主要的类都从它派生而来它有一个静态链表记录了用户创建的所有对象.每个对象都有个唯一的标识,记录了每个对象所属的类名使用这种公共基类的好处是各种对象可以存储在同个链表中使用对象的函数知道如何处理对象和简单地进行强制类型转换满足自己的需要3l调度器(Scheduler)调度器是仿真器的心脏.它记录当前时阃,调度网络事件链表中的事件它有一个静态成员变量instance,供所有的类访问同个调度器.提供函数产生新事件,指定事件发生的时间.32事件和TCP分组(Event&TCPPacket)事件表示仿真器产生的实际事件
8、,包括事件产生的时间,处
