ndnSIM 如何进行仿真实验 仿真步骤

本文介绍了使用ndnSIM进行命名数据网络(NDN)仿真的详细步骤,包括建立仿真场景、设置仿真时间和分析数据。建议初学者运行所有官方示例以加深理解。仿真涉及构建拓扑、安装NDN栈、配置策略、安装应用、生成FIB表、设置仿真时间及获取结果。

命名数据网络作为一种新型网络体系结构,由于目前尚未物理实现,因此相关的论文研究都使用仿真进行实验,常用的仿真方法有两种,第一种就是ndnSIM,这是一个基于NS-3的NDN仿真工具软件,另一种就是数值仿真,基于matlab或其他语言模拟场景进行实验。

ndnSIM的安装可以参考之前的几篇教程和踩坑记录。

安装好之后,我们就可以使用ndnSIM进行仿真了,相关的示例可以访问Examples — ndnSIM documentation获取,由于参考教程非常有限,强烈建议小伙伴们把所有的示例自己手动跑一遍,应该能获得不少启发。

一般来说,ndnSIM的仿真过程主要可以分为三步:

  • 第一,建立仿真场景,包括拓扑、应用(名称)的相关配置、路由策略和缓存机制等;
  • 第二,设置仿真时间,启动仿真,获取仿真数据;
  • 第三,分析数据,将数据绘图,生成实验结果。

其中,前两步是在ndnSIM中完成,最后一步可以使用python或者matlab完成,当然ndnSIM中给出了使用R语言脚本进行分析的示例。

前两步的完成主要依赖自己编写的代码,即自己编写的cpp文件或cc文件。具体的代码存放位置可以参考:ndnSIM

虽然给定引用中未直接提及利用ns3进行ndn仿真动态网络的代码编写方法,但可以从一般的ndnSIM仿真步骤和思路中得到一定启示。 一般来说,进行ndn仿真首先要建立仿真场景,这包括拓扑、应用(名称)的相关配置、路由策略和缓存机制等,这些步骤的完成主要依赖自己编写的代码,如cpp文件或cc文件 [^2][^4]。对于动态网络,拓扑结构可能会随时间变化,在代码编写时需要考虑如何动态地改变拓扑。 可以先参考以ndn - simple.cpp文件为例的代码编写方式,在原示例基础上根据动态网络的需求进行修改。例如,若要实现拓扑的动态变化,可能需要在代码中添加时间触发的拓扑修改逻辑。 以下是一个简单的示例框架(此示例仅为示意,并非完整可运行代码): ```cpp #include "ns3/core-module.h" #include "ns3/network-module.h" #include "ns3/point-to-point-module.h" #include "ns3/ndnSIM-module.h" using namespace ns3; int main (int argc, char *argv[]) { // 初始化节点和拓扑 NodeContainer nodes; nodes.Create (2); PointToPointHelper p2p; p2p.Install (nodes); // 安装NDNndn::StackHelper ndnHelper; ndnHelper.SetDefaultRoutes (true); ndnHelper.InstallAll (); // 定义应用 ndn::AppHelper consumerHelper ("ns3::ndn::ConsumerCbr"); consumerHelper.SetPrefix ("/prefix"); consumerHelper.SetAttribute ("Frequency", StringValue ("10")); // 10 interests a second ApplicationContainer consumerApps = consumerHelper.Install (nodes.Get (0)); consumerApps.Start (Seconds (1.0)); consumerApps.Stop (Seconds (10.0)); ndn::AppHelper producerHelper ("ns3::ndn::Producer"); producerHelper.SetPrefix ("/prefix"); producerHelper.SetAttribute ("PayloadSize", StringValue("1024")); producerHelper.Install (nodes.Get (1)); // 模拟动态网络:例如在某个时间点修改拓扑 Simulator::Schedule (Seconds (5.0), []() { // 这里添加拓扑修改的代码,如添加或删除节点、链路等 }); // 设置仿真时间 Simulator::Stop (Seconds (20.0)); // 启动仿真 Simulator::Run (); Simulator::Destroy (); return 0; } ``` 在这个示例中,通过`Simulator::Schedule`函数在仿真运行到5秒时触发拓扑修改的操作,实际应用中需要根据具体需求完善拓扑修改的代码。
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