⑴ NS是什麼的簡稱
NS是一種針對網路技術的源代碼公開的、免費的軟體模擬平台，研究人員使用它可以很容易的進行網路技術的開發，而且發展到今天，它所包含的模塊已經非常豐富，幾乎涉及到了網路技術的所有方面。所以，NS成了目前學術界廣泛使用的一種網路模擬軟體。在每年國內外發表的有關網路技術的學術論文中，利用NS給出模擬結果的文章最多，通過這種方法得出的研究結果也是被學術界所普遍認可的，此外，NS也可作為一種輔助教學的工具，已被廣泛應用在了網路技術的教學方面。因此，目前在學術界和教育界，有大量的人正在使用或試圖使用NS。
然而，對初學者來說，NS是非常難於掌握的，一般人從學習NS到上手至少需要半年多時間。原因是多方面的：一方面，NS內容龐雜，隨軟體所提供的手冊更新不夠快，初學者閱讀起來非常困難；另一方面，使用NS還要掌握其它很多必備的相關知識以及相關工具，這會使初學者感到無從入手；有的使用者可能還不了解網路模擬的過程或是對NS軟體的機制缺乏理解，這也影響了對NS的掌握。另外，不論在國外還是國內，還沒有一本書能集中回答和解決這些問題，這也是NS難於被掌握的一個重要原因。
1、NS2簡介
NS2（Network Simulator, version 2）是一種面向對象的網路模擬器，本質上是一個離散事件模擬器。由UC Berkeley開發而成。它本身有一個虛擬時鍾，所有的模擬都由離散事件驅動的。目前NS2可以用於模擬各種不同的IP網，已經實現的一些模擬有：網路傳輸協議，比如TCP和UDP；業務源流量產生器，比如FTP, Telnet, Web CBR和VBR；路由隊列管理機制，比如Droptail , RED和CBQ；路由演算法，比如Dijkstra等。NS2也為進行區域網的模擬而實現了多播以及一些MAC 子層協議。
NS2使用C++和Otcl作為開發語言。NS可以說是Otcl的腳本解釋器，它包含模擬事件調度器、網路組件對象庫以及網路構建模型庫等。事件調度器計算模擬時間，並且激活事件隊列中的當前事件，執行一些相關的事件，網路組件通過傳遞分組來相互通信，但這並不耗費模擬時間。所有需要花費模擬時間來處理分組的網路組件都必須要使用事件調度器。它先為這個分組發出一個事件，然後等待這個事件被調度回來之後，才能做下一步的處理工作。事件調度器的另一個用處就是計時。NS是用Otcl和C++編寫的。由於效率的原因，NS將數據通道和控制通道的實現相分離。為了減少分組和事件的處理時間，事件調度器和數據通道上的基本網路組件對象都使用C++寫出並編譯的，這些對象通過映射對Otcl解釋器可見。
當模擬完成以後，NS將會產生一個或多個基於文本的跟蹤文件。只要在Tcl腳本中加入一些簡單的語句，這些文件中就會包含詳細的跟蹤信息。這些數據可以用於下一步的分析處理，也可以使用NAM將整個模擬過程展示出來。
2、使用NS進行網路模擬的方法和一般過程。
進行網路模擬前，首先分析模擬涉及哪個層次，NS模擬分兩個層次：一個是基於OTcl編程的層次。利用NS已有的網路元素實現模擬，無需修改NS本身，只需編寫OTcl腳本。另一個是基於C++和OTcl編程的層次。如果NS中沒有所需的網路元素，則需要對NS進行擴展，添加所需網路元素，即添加新的C++和OTcl類，編寫新的OTcl腳本。
假設用戶已經完成了對NS的擴展，或者NS所包含的構件已經滿足了要求，那麼進行一次模擬的步驟大致如下：
（1）開始編寫OTcl腳本。首先配置模擬網路拓撲結構，此時可以確定鏈路的基本特性，如延遲、帶寬和丟失策略等。
（2）建立協議代理，包括端設備的協議綁定和通信業務量模型的建立。
（3）配置業務量模型的參數，從而確定網路上的業務量分布。
（4）設置Trace對象。NS通過Trace文件來保存整個模擬過程。模擬完後，用戶可以對Trace文件進行分析研究。
（5）編寫其他的輔助過程，設定模擬結束時間，至此OTcl腳本編寫完成。
（6）用NS解釋執行剛才編寫的OTcl腳本。
（7）對Trace文件進行分析，得出有用的數據。
（8）調整配置拓撲結構和業務量模型，重新進行上述模擬過程。
NS2採用兩級體系結構，為了提高代碼的執行效率，NS2 將數據操作與控制部分的實現相分離，事件調度器和大部分基本的網路組件對象後台使用C++實現和編譯，稱為編譯層，主要功能是實現對數據包的處理；NS2的前端是一個OTcl 解釋器，稱為解釋層，主要功能是對模擬環境的配置、建立。從用戶角度看，NS2 是一個具有模擬事件驅動、網路構件對象庫和網路配置模塊庫的OTcl腳本解釋器。NS2中編譯類對象通過OTcl連接建立了與之對應的解釋類對象，這樣用戶間能夠方便地對C++對象的函數進行修改與配置，充分體現了模擬器的一致性和靈活性。
3、NS2的功能模塊
NS2模擬器封裝了許多功能模塊，最基本的是節點、鏈路、代理、數據包格式等等，下面分別來介紹一下各個模塊。
（1）事件調度器：目前NS2提供了四種具有不同數據結構的調度器，分別是鏈表、堆、日歷表和實時調度器。
（2）節點（node）：是由TclObject對象組成的復合組件，在NS2中可以表示端節點和路由器。
（3）鏈路（link）：由多個組件復合而成，用來連接網路節點。所有的鏈路都是以隊列的形式來管理分組的到達、離開和丟棄。
（4）代理（agent）：負責網路層分組的產生和接收，也可以用在各個層次的協議實現中。每個agent連接到一個網路節點上，由該節點給它分配一個埠號。
（5）包（packet）：由頭部和數據兩部分組成。一般情況下，packet只有頭部、沒有數據部分。
4、NS2的軟體構成
NS2包含Tcl/Tk, OTcl, NS，Tclcl。其中Tcl是一個開放腳本語言，用來對NS2進行編程；Tk是Tcl的圖形界面開發工具，可幫助用戶在圖形環境下開發圖形界面；OTcl是基於Tcl/Tk的面向對象擴展，有自己的類層次結構；NS2為本軟體包的核心，是面向對象的模擬器，用C++編寫，以OTcl解釋器作為前端；Tclcl則提供NS2和OTcl的介面，使對象和變數出現在兩種語言中。為了直觀的觀察和分析模擬結果，NS2 提供了可選的Xgraphy、可選件Nam。
5、NS現有的模擬元素
從網路拓撲模擬、協議模擬和通信量模擬等方面介紹NS的相應元素：
（1）網路拓撲主要包括節點、鏈路。NS的節點由一系列的分類器（Classifier，如地址分類器等）組成，而鏈路由一系列的連接器（Connector）組成。
（2）在節點上，配置不同的代理可以實現相應的協議或其它模型模擬。如NS的TCP代理，發送代理有：TCP，TCP/Reno，TCP/Vegas，TCP/Sack1，TCP/FACK，TCP/FULLTCP等，接收代理有：TCPSINK，TCPSINK/DELACK。TCPSINK/SACK1，TCPSINK/SACK1/DELACK等。此外，還提供有UDP代理及接收代理Null（負責通信量接收）、Loss Monitor（通信量接收並維護一些接收數據的統計）。
（3）網路的路由配置通過對節點附加路由協議而實現。NS中有三種單播路由策略：靜態、會話、動態。
（4）在鏈路上，可以配置帶寬、時延和丟棄模型。NS支持：Drop-tail（FIFO）隊列、RED緩沖管、CBO（包括優先權和Round-robin 調度）。各種公平隊列包括：FQ，SFQ，DRR等。
（5）通信量模擬方面，NS提供了許多通信應用，如FTP，它產生較大的峰值數據傳輸；Telnet則根據相應文件隨機選取傳輸數據的大小。此外，NS提供了四種類型的通信量產生器：EXPOO，根據指數分布（On/Off）產生通信量，在On階段分組以固定速率發送，Off階段不發送分組，On/Off的分布符合指數分布，分組尺寸固定；POO，根據Pareto分布（On/Off）產生通信量，它能用來產生長范圍相關的急劇通信量；CBR，以確定的速率產生通信量，分組尺寸固定，可在分組間隔之間產生隨機抖動；Traffic Trace，根據追蹤文件產生通信量。
⑵ 如何用NS2模擬一個MESH網路
NS是Network Simulator的英文縮寫,字面翻譯即為網路模擬器,又稱網路模擬器.
NS2則是網路模擬器的第2版.
NS2是一款開放源代碼的網路模擬軟體,它也是目前網路研究領域應用最廣泛的網路模擬軟體之一.
畢業論文中剛好用到了這個軟體.在模擬完畢之後,花點時間來寫點入門級的東東.
1.在Linux下的安裝
申明:我的pc上安裝的是Ubuntu版本,個人用戶名為ryan
首先下載軟體包ns-allinone-2.31.tar.gz(目前最新版本).
具體步驟如下:
(1)到自家目錄下確定軟體包的所在
ryan@Ubuntu:~$cd
ryan@Ubuntu:~$ls -l ns-allinone-2.31.tar.gz
(2)解壓軟體包,使用tar命令解壓為.gz結尾的軟體包
ryan@Ubuntu:~$tar zxf ns-allinone-2.31.tar.gz
zxf為解壓.gz專用參數,如果想看到解壓輸出的過程,也可以加上V,即用vzxf參數解壓,詳細的tar命令的參數
和使用方法可以參加linux的有關資料.
(3)運行安裝命令
ryan@Ubuntu:~$cd ns-allinone-2.31
ryan@Ubuntu:~/ns-allinone-2.31 $./install
執行./install命令後,會出現很多編譯過程的結果輸出,主要沒有錯誤信息並停止,不用去管它,不出意外,
等待一段時間後會正常退出到提示符.
(4)設置全局路徑變數
上一步的安裝成功後,最後輸出部分會提示你必須設置三個全局變數path,ld_library_path和tcl_library.
在自己的家目錄下編輯終端配置文件 .bashrc,注意要帶"."開頭, .bashrc是bash終端的配置文件,每次打開
一個終端窗口,該文件中的腳本就會自動運行.在Linux中它是隱藏文件,一般用ls命令看不出來,沒關系,採用
vi命令編輯該文件:
ryan@Ubuntu:~$cd
ryan@Ubuntu:~$vi .bashrc
將游標移動到文件的最後一行,按"ins"鍵進行插入,在此文件中添加一下三行:
export path=$path:~/ns-allinone-2.31/bin:/home/ryan/ns-allinone-2.31/tcl8.4.13/unix
export ld_library_path=$ld_library_path:/home/ryan/ns-allinone-2.31/otcl-1.12:/home/ryan/ns-allinone-2.30/lib
export tcl_library=$tcl_library:/home/ryan/ns-allinone-2.31/tcl.4.13/library
編輯完成後,按"esc"鍵退出插入模式,再按":wq"存檔退出.
重新打開新的終端,腳本運行生效.
(5)簡單測試
重新打開新的終端,環境變數的設置才會生效,如果.bashrc文件中有什麼錯誤,這時在新開的終端中會有提示信息
顯示出來.如果沒有錯誤,則在終端提示符下輸入ns命令進行測試.操作步驟如下:
A)打開一個新的終端
B)輸入ns並回車
ryan@Ubuntu:~ns
C)輸入一段測試用的tcl腳本代碼進行測試
%puts "hello world"回車
如下所示顯示則表示安裝成功.
hello world
%
2.如何快速入門
ns中兩個語言是c++和tcl,所以懂得這兩種語言的語法是入門的關鍵.
c++我就不多說了,很多關於這方面的書籍,而且個人覺得作為一名計算機專業的學生,學好c++是根本吧.
只有tcl,感覺語法和網路編程語言php比較類似,個人以前用它開發過網站,感覺很熟悉,也容易理解.即使不懂,我感覺半天就可以上手.
這里還推薦一本書<ns和網路模擬>,主要看看第4,5,7章就ok了,最後分析數據的時候再看看第6章.
在自己動手之前,認真研究mflood的例子,這是一個原型的東西,看懂了基本就可以下一步了.如果以後遇到不懂的,可以重新回頭看.
3.如何開發,講講自己的經驗.
開發工具非常重要,本人採用eclipse作為開發工具,感覺非常好用.至於...安裝就不需要我講解了吧-_-#必要的插件是必須的.
用eclipse建立ns的工程,開發自己的源代碼(c++文件).基本就是.h和.cc文件的code,需要一定的c++基礎(ps:好久不寫代碼,犯了很多幼稚的錯誤)
調試c++代碼時,可以使用eclipse工具,非常方便,而且定位錯誤也准確,我想使用過這個平台的人都深有體會吧.
編譯通過之後,編寫tcl腳本,開始模擬測試...
ps:如果你的協議有邏輯錯誤,那我就無話可說了.
我的畢業論文做的是無線mesh網路的QoS組播路由協議,基於MAODV協議的改進,增加了QoS的參數約束!
全部協議實現共18個文件,代碼量在5k的樣子,開發時間為1個星期,後期模擬5*10個場景...效果滿意...
⑶ OPNET、NS2、OMNET++、OMNET++有什麼區別，哪個更容易上手
這些軟體我都用過opnet，ns，omnet。從使用的方便性來說，opnet和omnet比較好，ns系列用起來比較麻煩。opnet的優勢在於它是商業軟體，所以有一個團隊來維護軟體。所以opnet的協議包非常完善。基本上市面上常用的協議，如3G、4G等相關協議，在opnet中都有相應的模擬包。所以如果你有很多錢，能買到你需要的協議包，opnet的系統完整性和模擬可靠性是最好的。Omnet現在已經可以提供更多的協議包了，但是和opnet相比，提供的協議包數量還是比較少的。而且omnet的協議包都是個人或者團隊維護的，所以協議的完整性和健全性還是有一定差距的。從編程便利性來說，omnet最好，opnet次之，ns系列在我看來最差。在這些模擬軟體中，omnet使用ned語言描述網路框架，使用C實現模塊內部。Ns系列類似，用Otcl語言描述網路框架，具體實現用C；Opnet使用類似於C的語言來構建模擬。根據我的經驗，ned是最容易理解和使用的語言。所以，我覺得從方便性來說，omnet編程是最好的。從目前網路模擬軟體的情況來看，除非你想模擬一個超大規模的網路，那麼中、小型類型的模擬都可以使用以上三種網路模擬軟體來完成模擬任務。如果是模擬修改現有的公共協議，那麼opnet是最好的。如果你的協議是新的，Omnet是最方便的。Ns系列不太推薦。