摘要：介紹網(wǎng)絡(luò)仿真的免費(fèi)軟件ns2的概況，對利用ns2進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞妮斎�、結(jié)構(gòu)定義、運(yùn)行仿真、動態(tài)觀察仿真過程、仿真數(shù)據(jù)處理進(jìn)行了分析，同時用一個例對仿真過程進(jìn)行了說明。

    關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)仿真 免費(fèi)軟件

網(wǎng)絡(luò)仿真軟件是網(wǎng)絡(luò)性理論分析、評估網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案以及網(wǎng)絡(luò)故障診斷有力 工具。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案設(shè)計階段，對于規(guī)模稍大的互連網(wǎng)絡(luò)目前還沒有哪個理論能夠?qū)ζ溥M(jìn)行較精確的分析。一般都減少投資風(fēng)險，降低網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)費(fèi)用等都有著巨大的好處[1]。在網(wǎng)絡(luò)仿真軟件中，比較有名的有MIL3公司的OPNET軟件、Cadence公司的VCC軟件，這些軟件一般的價格都在調(diào)20－30美元左右，每年還需要幾萬美元的服務(wù)費(fèi)，對于研究單位、學(xué)校甚至大型的公司來講都一筆巨大原投資。除了上面的商業(yè)軟件，在網(wǎng)絡(luò)仿真領(lǐng)域還有一些免費(fèi)軟件，這里面比較有名的就是VINT的ns2軟件。

1 ns2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件簡介

Network Simulator仿真軟件是位于美國加州的Lawrence Berkeley國家實(shí)驗(yàn)室于1989年開始開發(fā)的軟件，簡稱ns軟件。Ns是一種可擴(kuò)展、易配置和編程的事件驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)仿真工具。ns從S.keshavs REAL仿真器發(fā)展而來的。目前ns正在Virtual InterNetwork Tesbed（VINT）項(xiàng)目的支持下由南加州大學(xué)、施樂公司、加州大學(xué)與Lanrence Berkeley國家實(shí)驗(yàn)室協(xié)作發(fā)展ns軟件。目前最高版本為ns2。

ns所用仿真語言是Tool Command Language(tel)語言的一個擴(kuò)展，tcl語言一個簡單的腳本語言，它有解釋器可與任何C語言相鏈接，tcl最強(qiáng)大的功能是它的X工具包（tk），該工具包可以讓用戶開發(fā)具有圖形用戶界面的腳本，仿真通過tcl語言進(jìn)行定義[2]。利用ns命令編寫腳本來定義網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)、配置網(wǎng)絡(luò)信息流量的產(chǎn)生和接收以及收集統(tǒng)計信息。軟件配有仿真過程動態(tài)觀察器，可以在仿真運(yùn)行結(jié)束后，動態(tài)查看仿真的運(yùn)行過程，觀察跟蹤數(shù)據(jù)。軟件還有圖形顯示器，顯示從仿真中得到的結(jié)果數(shù)據(jù)，直觀而清晰。

目前ns2主要基于UNIX平臺，需要tcl-8.0.5、tk-8.0.5、otcl-1.0a4、tclcl-1.0b8和ns-2.1b6的支持。如果基于Windows98平臺，還需要Perl(Practical Extraction and Report Language)以及Cygwin(Ports of the pupular GNU development)支持，但在Windows98平臺下軟件可能會不穩(wěn)定。

ns2仿真軟件主要支持下面一些已完成測試的協(xié)議：HTTP、telnet業(yè)務(wù)流、ftp業(yè)務(wù)流、CBR業(yè)務(wù)流、On/Off業(yè)務(wù)流、UDP、TCP、RTP、SRM、算法路由、分級路由、廣播路由、多播路由、靜態(tài)路由、動態(tài)路由、CSMA／CD MAC層協(xié)議等[3]。

下面將結(jié)合基于Linux平臺上的ns2軟件，對5節(jié)點(diǎn)星型拓樸滿足UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)仿真進(jìn)行說明。ns2所有相關(guān)文件可以在位于www.isi.edu/nsnam/ns的網(wǎng)址上找到。

2 網(wǎng)絡(luò)拓樸及結(jié)構(gòu)的定義

網(wǎng)絡(luò)拓樸采用5個節(jié)點(diǎn)的星型結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

下面利用tcl語言對網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)進(jìn)行定義如下：

set n0 [$ns node]

set n1 [$ns node]

set n2 [$ns node]

set n3 [$ns node]

set n4 [$ns node]

$ns duplex-link $n0 $n3 1Mb 100ms DropTail

$ns duplex-link $n1 $n3 1Mb 100ms DropTail

$ns duple