网络仿真和模拟实验报告.doc

网络仿真和模拟课程设计手册 目录 网络仿真和模拟课程设计手册 1 目录 1 一、NS2模拟环境搭建 1 1.1安装cygwin 1 1.2安装NS2 6 二、不同版本的TCP协议仿真模拟 9 2.1实验目的 9 2.1实验步骤 9 2.2实验过程及结果比较 9 三、添加Ping协议 16 3.1实验目的 16 3.2 实验步骤 16 四、添加Application和Agent协议 20 4.1实验目的 20 4.2实验步骤 20 附录A 24 附录B 27 附录C 31 附录D 41 附录E 42 附录F 45 一、NS2模拟环境搭建 在Windows操作系统下安装比较繁琐，需要根据NS不同版本，下载相关补丁进行修正。在Windows下安装NS-allinone过程ns-allinone-2.28/ns-2.28，如图10所示： 图10 切换到NS目录 进行重新编译，如图11所示： 图11 重新进行编译 重新编译完后，如图12所示： 图12 编译结果 测试NS2是否安装成功，如图13所示： 图13 进入图形化接口窗口 在跳出的对话框中，输入nam，系统跳出一个图形界面，如图14所示： 图14 Nam界面 在窗口中输入gnuplot，结果如图15所示，则NS2安装成功： 图15 gnuplot界面 二、不同版本的TCP协议仿真模拟 2.1实验目的 通过本实验了解如何利用OTcl脚本编写NS仿真案例。 2.1实验步骤 NS2下不同版本的TCP协议的OTcl脚本编写。 在winx-server模式下键入命令：ns 文件名.tcl运行ns文件。 对实验结果进行分析比较。 2.2实验过程及结果比较 Tahoe执行方法，如下所示： 进入gnuplot ： 依次输入命令 set title “Tahoe” set xlabel “time” set ylabel “cwnd” set terminal gif set output “cwmd-Tahoe.gif” plot “cwmd-Tahoe.tr” with linespoints Reno执行方法，如下所示： 进入gnuplot，输入命令并忽略警告： 继续输入命令进行画图： （图片见后面） NewReno执行方法，如下所示： （最后需要退出gnuplot，在资源管理器中才能查看到图片） SACK执行方法，如下所示： Vegas执行方法，如下所示： （1） （2） （3） 结果比较 图16 Tahoe的cwnd变化图 图17 Reno的cwnd变化图 图18 TCP NewReno 图19 SACK 图20 Vegas图形 图21 Vegas与Reno的cwnd变化图 图22 Vegas与Reno的cwnd变化图3 结果分析 从Tahoe的cwnd变化图（图16）中我们可以看出，TCP的Congestion Window值会呈现周期性的重复变化。开始时，先由Slow-start开始，cwnd超过Ssthresh时进入Congestion Avoidance阶段。由于传送到网络上的封包不断地增加，当超出允许能传送到网络上的个数时，路由器开始使用Drop-tail将封包丢掉。当有封包遗失时，Tahoe这个TCP版本会将ssthresh设为发现到封包遗失时的Window值的1/2，接着将Window的值设为1。在Tahoe这个例子中，由于只要有封包遗失，Cwnd的值就会被重置为1（小于Ssthresh），因此每次封包遗失，Tahoe都重新由slow-start开始。 从Reno的cwnd变化图（图17）中看到，当检测到封包遗失时，ssthresh和cwnd的值会被设为先前cwnd值的1/2。因此在重送遗失的封包后，TCP Reno会由Congestion Avoidance开始。由于结束Fast recovery后，Reno的cwnd由先前cwnd值的1/2开始增加，所以得到的平均吞吐量较Tahoe为佳。从该图中我们还可以看到，当TCP的传送端观察到端点到端点的路径并没有拥塞的情况时（没有检测到封包遗失），会持续地以累加的方式增加传送速率。但是当检测到路径拥塞的情况时，则以倍数的方式减少传送速率。基于上述原因，TCP的拥塞控制算法又常被称为累加递增-倍数递减的算法。 从TCP NewReno的cwnd变化图（图18）中我们可以看到，NewReno在收到Partial ACK时，并不会立刻结束Fast-recovery，相反，NewReno的传送端会持续地重送Partial ACK之后