基于Tcl语言配置简单网络环境过程解析
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2022-03-23 18:56:12
1. tcl脚本文件circle.tcl代码注释#设定模拟需要的一些属性set val(chan) channel/wirelesschannelset val(prop) propagation/t...
1. tcl脚本文件circle.tcl代码注释
#设定模拟需要的一些属性 set val(chan) channel/wirelesschannel set val(prop) propagation/tworayground set val(netif) phy/wirelessphy set val(mac) mac/802_11 #将协议设置为 dsr 后,同时将队列设置为 cmupriqueue set val(ifq) cmupriqueue set val(ll) ll set val(ant) antenna/omniantenna set val(ifqlen) 50 #将节点个数预设为 0,待用户输入。此项要求用户一定输入,否则不执行模拟。 set val(nn) 0 set val(rp) dsr #场景大小默认值为 1000*1000 set val(x) 1000 set val(y) 1000 #圆的半径缺省值为 400 set val(r) 400 #该过程用于在屏幕上打印在终端输入 ns circle.tcl 后添加参数的格式 proc usage {} { global argv0 puts "\nusage: $argv0 \[-nn nodes\] \[-r r\] \[-x x\] \[-y y\]\n" puts "note: \[-nn nodes\] is essential, and the others are optional.\n" } #该过程用来根据用户的输入更改一些预设参数的值 proc getval {argc argv} { global val lappend vallist nn r x y z #argc 为参数的个数,argv 为整条参数构成的字符串 for {set i 0} {$i < $argc} {incr i} { #变量 arg 为 argv 的第 i 部分,以空格为分界 set arg [lindex $argv $i] #略过无字符“-”的字符串,一般是用户键入的数字 #string range $arg m n 表示取字符串$arg 的第 m 个字符到第 n 个字符 if {[string range $arg 0 0] != "-"} continue set name [string range $arg 1 end] #更改预设变量(节点个数,半径,场景大小) set val($name) [lindex $argv [expr $i+1]] } } #调用 getval 过程 getval $argc $argv #用户没有输入参数,只键入了 ns circle.tcl,则节点个数认为0 if { $val(nn) == 0 } { #打印用法 usage exit } #创建模拟实例 set ns [new simulator] #设置记录文件 set tracefd [open circle.tr w] $ns trace-all $tracefd set namtracefd [open circle.nam w] $ns namtrace-all-wireless $namtracefd $val(x) $val(y) #关闭trace文件并调用nam程序演示动画 proc finish { } { global ns tracefd namtracefd $ns flush-trace close $tracefd close $namtracefd exec nam circle.nam & exit 0 } set topo [new topography] $topo load_flatgrid $val(x) $val(y) create-god $val(nn) #节点配置。由于版本原因,addresstype设为def $ns node-config -addresstype def\ -adhocrouting $val(rp) \ -lltype $val(ll) \ -mactype $val(mac)\ -ifqtype $val(ifq) \ -ifqlen $val(ifqlen) \ -anttype $val(ant) \ -proptype $val(prop) \ -phytype $val(netif) \ -channeltype $val(chan) \ -topoinstance $topo \ -agenttrace on \ -routertrace on \ -mactrace off \ -movementtrace off #初始化节点 for {set i 0} {$i < $val(nn)} {incr i} { #创建节点 set node_($i) [$ns node] $node_($i) random-motion 0 #计算节点位置并设置,使用三角函数进行计算 $node_($i) set x_ [expr $val(r) * cos($i * 2 * 3.14159 / $val(nn))] $node_($i) set y_ [expr $val(r) * sin($i * 2 * 3.14159 / $val(nn))] $node_($i) set z_ 0 #设置在nam中移动节点显示大小,否则,nam中无法显示节点 $ns initial_node_pos $node_($i) [expr $val(x) / 10] } #在node_(0)节点上建立一个udp代理 set tcp [new agent/udp] $ns attach-agent $node_(0) $tcp #在node(0)节点沿直径对面的节点上建立一个数据接收器 set null [new agent/null] $ns attach-agent $node_([expr $val(nn)/2]) $null #新建cbr流量发生器,分组大小500b,间隔0.05s set cbr [new application/traffic/cbr] $cbr set packetsize_ 5000 $cbr set interval_ 0.05 #连接udp和null $cbr attach-agent $tcp $ns connect $tcp $null #在0.1s时发送数据,3.0s时停止发送数据,5.0s时调用finish过程 $ns at 0.1 "$cbr start" $ns at 3.0 "$cbr stop" $ns at 5.0 "finish" $ns run
2. gawk脚本代码analysis.awk注释
begin { #设置初始变量 num_d = 0; #丢包数 num_s = 0; #发送包数 num_r = 0 ; #收到包数 rate_drop = 0; #丢包率 sum_delay = 0; #总延迟时间 average_delay = 0; #平均延迟时间 } { #读取trace文件记录 event = $1; #第一列为包的操作(s为发送包,r为接收包) time = $2; #第二列为操作时间 node = $3; #第三列为节点号 trace_type = $4; #第四列为操作层 flag = $5; #第五列为标志位 uid = $6; #第六列为节点标识 pkt_type = $7; #第七列为包类型 pkt_size = $8; #第八列为包的大小 #操作 if (event == "s" && trace_type == "agt" && pkt_type == "cbr") { send_time[uid] = time; #创建数组记录发包时间 num_s++; #记录发送包总数 } if (event == "r" && trace_type == "agt" && pkt_type =="cbr") { delay[uid] = time - send_time[uid]; #创建数组记录延迟时间 num_r++; #记录收到包总数 } if (event == "d" && pkt_type == "cbr") delay[uid] = -1; #-1表示包丢失,该包不会记入延迟时间 } end { #计算丢包数和丢包率 num_d =num_s-num_r; #丢包总数 rate_drop = num_d / num_s * 100.0; #计算丢包率 #计算延迟 for ( i = 0; i < num_s; i++) {if (delay[i] >= 0) sum_delay += delay[i]; }#总延迟时间 average_delay = sum_delay / num_r; #平均延迟时间 #打印结果 printf("number of packets droped: %d \n",num_d); printf("number of packets sent: %d \n",num_s); printf("drop rate: %.3f%% \n",rate_drop); printf("average delay time: %.9f \n",average_delay); }
3. 实验结果
(1)
将网络节点数设置为12,运行结果如下,生成了两个记录文件nam文件和trace文件。
此时的trace文件大小为91.8kb,nam文件大小为76.0kb。
接下来通过gawk工具对生成的trace文件进行分析。如果没有安装gawk工具,使用命令sudo apt-get install gawk进行安装。
结果得到网络模拟过程的丢包数、发包数、丢包率和平均延时。
(2)重新修改节点数为8,运行结果如下,但此时文件夹中并没有新增额外的circle.nam和circle.tr文件。
查看两文件的属性,发现大小发生了改变,说明应该是新建的网络模拟环境的记录文件发生了覆盖。
同样适用gawk对生成的trace文件进行分析。发现随着网络节点数的增加,导致丢包率和平均延时都增加了。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。