端到端时延

关注点：

        有线场景中，Trace文件的格式;(此处不细说，因为很多Tutorial中很详尽！哈哈！）

        利用awk工具计算端到端延迟、抖动率、丢包率、吞吐量；

        利用gnuplot的基本命令，并将awk工具的分析结果用曲线图绘制出来！

首先，下面的tcl会产生out.tr

# 场景描述：
# 主要用于观察数据包在节点Agent上的排队和丢包情况
# 有线场景，四个节点，FTT+TCP用蓝色表示, CBR+UDP用红色表示
set ns [new Simulator]
#设置颜色
$ns color 1 Blue
$ns color 2 Red
set tracefd [open out.tr w]
$ns trace-all $tracefd
set namtracefd [open out.nam w]
$ns namtrace-all $namtracefd

proc finish {} {
 global ns tracefd namtracefd
 $ns flush-trace
 close $tracefd
    close $namtracefd
 exec nam out.nam &
 exit 0
}
set n0 [$ns node]
set n1 [$ns node]
set n2 [$ns node]
set n3 [$ns node]

$ns duplex-link $n0 $n2 2Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $n1 $n2 2Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $n2 $n3 1.7Mb 10ms DropTail
$ns queue-limit $n2 $n3 10


#用于设置NAM显示时，各节点的相对位置
$ns duplex-link-op $n0 $n2 orient right-down
$ns duplex-link-op $n1 $n2 orient right-up
$ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right
$ns duplex-link-op $n2 $n3 queuePos 0.5

set tcp [new Agent/TCP]
$tcp set class_ 2
$ns attach-agent $n0 $tcp

set sink [new Agent/TCPSink]
$ns attach-agent $n3 $sink
$ns connect $tcp $sink
$tcp set fid_ 1

set ftp [new Application/FTP]
$ftp attach-agent $tcp
$ftp set type_ FTP

set udp [new Agent/UDP]
$ns attach-agent $n1 $udp
set null [new Agent/Null]
$ns attach-agent $n3 $null
$ns connect $udp $null
$udp set fid_ 2

set cbr [new Application/Traffic/CBR]
$cbr attach-agent $udp
$cbr set type_ CBR
$cbr set packet_size_ 1000
$cbr set rate_ 1mb
$cbr set random_ false

$ns at 0.5 "$cbr start"
$ns at 1.0 "$ftp start"
$ns at 4.0 "$ftp stop"
$ns at 4.5 "$cbr stop"


#以下这一行可有可无！
$ns at 4.5 "$ns detach-agent $n0 $tcp ; $ns detach-agent $n3 $sink"
$ns at 5.0 "finish"


#会在命令窗口中输出， 因为默认的stdout是命令窗口啊！
puts "CBR packet size=[$cbr set packet_size_]"
puts "CBR interval=[$cbr set interval_]"
$ns run

之后，再写awk：

端点到端点的延迟： measure-delay.awk文件

#测量CBR数据包端点到端点间延迟时间的awk代码
#针对out.tr的分析
 
BEGIN {
     #初始化， 设置变量以记录目前已处理数据包的最大ID号
     highest_packet_id=0;
  }
  {
  #将out.tr文件的相应字段赋值给变量
  action=$1;
  time=$2;
  from=$3;
  to=$4;
  type=$5;
  pktsize=$6;
  flow_id=$8;
  src=$9;
  dst=$10;
  seq_no=$11;
  packet_id=$12;
 
  #记录目前已处理数据包的最大ID号
  if (packet_id>highest_packet_id)
      highest_packet_id=packet_id;
 
  #记录数据包的发送的时间
  if (start_time[packet_id]==0)
      start_time[packet_id]=time;
  
     #记录 CBR （其flow_id=2, 与具体情况有关哦！) 的接收时间
  if (flow_id==2 && action!="d") {
      if (action=="r") {
       end_time[packet_id]=time;
  }
      }else {
     #把不是CBR数据包或者被DROP掉的CBR数据包的接收时间设置为 -1；
        end_time[packet_id]=-1;
      }
    }
 
    END {
     # 当out.tr中数据行全部读取完后，开始计算有效数据包的端到端的时间延迟
     for ( packet_id=0; packet_id <= highest_packet_id; packet_id++) {
        start=start_time[packet_id];
        end=end_time[packet_id];
        packet_duration=end-start;
     #显然，只把接收时间晚于发送时间的记录列出来哦！
     if (start<end) printf("%f %f/n", start, packet_duration);
    }
}

运行一下命令： awk或gawk

     $gawk -f measure-delay.awk out.tr     //直接在命令窗口显示

     或

     $gawk -f measure-delay.awk out.tr > cbr_delay   // 将结果存储到文件中

    

     gnuplot> plot  "cbr_delay"

在图示结果上做标识：      

#运行以下命令：

gnuplot> set title "cbr_delay"

gnuplot> set xlabel "simulation time"

gnuplot> set ylabel "delay time"

gnuplot> unset key

gnuplot> set label "constant delay=0.038706 sec"at 0.1,0.05

gnuplot> set arrow from 0.5,0.05 to 0.5,0.04

gnuplot> plot "cbr_delay"

#进一步改进！

gnuplot> plot "cbr_delay" with linespoints