ns-3构建简单点对点网络

ns全称是network simulator，从上个世纪发展到现在，一共有三个版本，其中ns2是ns1的改进版本，把ns1中的脚本tcl改进成具有面向对象特性的otcl脚本，在ns2中，开发者需要同时使用c++和otcl来编写仿真场景。而ns3与ns2关系并不大，虽然同是使用c++开发的，但是ns3摈弃了otcl的使用，开发者只需要使用c++就可写出自己的仿真场景，然而由于ns3是2006才开始开发的，所以有些ns2的模块并没有在ns3中继承，但是ns3也有ns2没有的新时代的模块，例如wimax，lte。总而言之，ns3入门的门槛较低，但是功能目前可能没有ns2丰富。

废话不多说了，下面开始讲使用ns3搭建的一个简单的点对点网络。

首先，该网络拓扑图如下，一共六个节点，各个节点均配置好协议栈。

实验要模拟A访问B、C、D，B访问C、D，C访问D。

下面是各条链路的带宽：

A-E:300kbps

B-E:20Mbps

E-F:100Mbps

F-C:20Mbps

F-D:100Mbps

然后，设置为B、C、D节点安装tcp的server，为A、B、C安装tcp的client的application，被设置tcp不做拥塞控制，发包速度大于链路最大带宽。

代码如下：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <cassert>#include "ns3/core-module.h"
#include "ns3/network-module.h"
#include "ns3/internet-module.h"
#include "ns3/point-to-point-module.h"
#include "ns3/applications-module.h"
#include "ns3/ipv4-global-routing-helper.h"using namespace ns3;
using namespace std;NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("BottleNeckTcpScriptExample");int
main (int argc, char *argv[])
{Time::SetResolution (Time::NS);//设置时间单位为纳秒LogComponentEnable ("BottleNeckTcpScriptExample", LOG_LEVEL_INFO);LogComponentEnable ("TcpL4Protocol", LOG_LEVEL_INFO);
//    LogComponentEnable ("TcpSocketImpl", LOG_LEVEL_ALL);LogComponentEnable ("PacketSink", LOG_LEVEL_INFO);Config::SetDefault ("ns3::OnOffApplication::PacketSize", UintegerValue (1024));Config::SetDefault ("ns3::OnOffApplication::DataRate", StringValue ("50Mb/s"));CommandLine cmd;cmd.Parse (argc,argv);NodeContainer nodes;nodes.Create (6);//创建六个节点//各条边的节点组合vector<NodeContainer> nodeAdjacencyList(5);nodeAdjacencyList[0]=NodeContainer(nodes.Get(0),nodes.Get(4));nodeAdjacencyList[1]=NodeContainer(nodes.Get(1),nodes.Get(4));nodeAdjacencyList[2]=NodeContainer(nodes.Get(4),nodes.Get(5));nodeAdjacencyList[3]=NodeContainer(nodes.Get(5),nodes.Get(2));nodeAdjacencyList[4]=NodeContainer(nodes.Get(5),nodes.Get(3));vector<PointToPointHelper> pointToPoint(5);pointToPoint[0].SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue ("300Kbps"));//网卡最大速率pointToPoint[0].SetChannelAttribute ("Delay", StringValue ("2ms"));pointToPoint[1].SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue ("20Mbps"));//网卡最大速率pointToPoint[1].SetChannelAttribute ("Delay", StringValue ("2ms"));pointToPoint[2].SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue ("100Mbps"));//网卡最大速率pointToPoint[2].SetChannelAttribute ("Delay", StringValue ("2ms"));pointToPoint[3].SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue ("20Mbps"));//网卡最大速率pointToPoint[3].SetChannelAttribute ("Delay", StringValue ("2ms"));pointToPoint[4].SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue ("100Mbps"));//网卡最大速率pointToPoint[4].SetChannelAttribute ("Delay", StringValue ("2ms"));vector<NetDeviceContainer> devices(5);for(uint32_t i=0; i<5; i++){devices[i] = pointToPoint[i].Install (nodeAdjacencyList[i]);}InternetStackHelper stack;stack.Install (nodes);//安装协议栈，tcp、udp、ip等Ipv4AddressHelper address;vector<Ipv4InterfaceContainer> interfaces(5);for(uint32_t i=0; i<5; i++){ostringstream subset;subset<<"10.1."<<i+1<<".0";address.SetBase(subset.str().c_str (),"255.255.255.0");//设置基地址（默认网关）、子网掩码interfaces[i]=address.Assign(devices[i]);//把IP地址分配给网卡,ip地址分别是10.1.1.1和10.1.1.2}// Create a packet sink on the star "hub" to receive these packetsuint16_t port = 50000;ApplicationContainer sinkApp;Address sinkLocalAddress (InetSocketAddress (Ipv4Address::GetAny (), port));PacketSinkHelper sinkHelper ("ns3::TcpSocketFactory", sinkLocalAddress);sinkApp.Add(sinkHelper.Install(nodeAdjacencyList[1].Get(0)));sinkApp.Add(sinkHelper.Install (nodeAdjacencyList[4].Get(1)));sinkApp.Add(sinkHelper.Install(nodeAdjacencyList[3].Get(1)));sinkApp.Start (Seconds (0.0));sinkApp.Stop (Seconds (30.0));OnOffHelper clientHelper ("ns3::TcpSocketFactory", Address ());clientHelper.SetAttribute ("OnTime", StringValue ("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=1]"));clientHelper.SetAttribute ("OffTime", StringValue ("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=0]"));ApplicationContainer clientApps;//A->BAddressValue remoteAddress(InetSocketAddress (interfaces[1].GetAddress (0), port));clientHelper.SetAttribute("Remote",remoteAddress);clientApps.Add(clientHelper.Install(nodeAdjacencyList[0].Get(0)));//A->CremoteAddress=AddressValue(InetSocketAddress (interfaces[3].GetAddress (1), port));clientHelper.SetAttribute("Remote",remoteAddress);clientApps.Add(clientHelper.Install(nodeAdjacencyList[0].Get(0)));//A->DremoteAddress=AddressValue(InetSocketAddress (interfaces[4].GetAddress (1), port));clientHelper.SetAttribute("Remote",remoteAddress);clientApps.Add(clientHelper.Install(nodeAdjacencyList[0].Get(0)));//B->CremoteAddress=AddressValue(InetSocketAddress (interfaces[3].GetAddress (1), port));clientHelper.SetAttribute("Remote",remoteAddress);clientApps.Add(clientHelper.Install(nodeAdjacencyList[1].Get(0)));//B->DremoteAddress=AddressValue(InetSocketAddress (interfaces[4].GetAddress (1), port));clientHelper.SetAttribute("Remote",remoteAddress);clientApps.Add(clientHelper.Install(nodeAdjacencyList[1].Get(0)));//C->DremoteAddress=AddressValue(InetSocketAddress (interfaces[4].GetAddress (1), port));clientHelper.SetAttribute("Remote",remoteAddress);clientApps.Add(clientHelper.Install(nodeAdjacencyList[3].Get(1)));clientApps.Start(Seconds(1.0));clientApps.Stop (Seconds (3601.0));Ipv4GlobalRoutingHelper::PopulateRoutingTables ();//嗅探,记录所有节点相关的数据包for(uint32_t i=0; i<5; i++)pointToPoint[i].EnablePcapAll("bottleneckTcp");Simulator::Run ();Simulator::Destroy ();return 0;
}

希望对所有学习ns-3的朋友有帮助。

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