NS3学习之整体介绍

最新推荐文章于 2025-06-18 19:54:14 发布

原创

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NS3整体介绍

目录结构

src目录是ns-3的源代码目录，其目录结构基本和ns-3模块相对应

bindings/ 绑定python语言的
doc/ 帮助文档
examples/ 应用该模块的示例代码
helper/ 模块对应的helper类源文件
model/ 模块代码的.cc和.h文件
test/ 模块设计者编写的模块测试代码
wscript

一些常用模块

模块	用途
core	ns3内核模块，实现了ns-3的基本机制，智能指针，属性，回调，随机变量，日志，追踪，事件调度等
network	网络数据分组模块，一般仿真都会使用
Internet	实现了TCP/IP相关的协议族，IP, ARP, UDP, TCP等
applications	几种常见的应用层协议
mobility	移动模型模块，为节点添加移动属性
status	统计框架模块，方便对仿真数据的收集、分析和统计
tools	统计工具，作图工具gunplot
netanim	动画演示工具
visualizer	可视化界面工具

几种典型的网络模块

模块	用途
point-to-point	点对点网络
CSMA	实现基于IEEE802.3的以太网网络，包括MAC层，物理层和媒体信道
Wi-Fi	实现基于IEEE802.11a/b/g的无线网络，也可以是有基础设施的ad hoc网络
mesh	实现基于IEEE802.11s的无线mesh网络
wimax	实现基于IEEE802.16标准的无线城域网络

几种ad hoc网络路由协议模块：aodv， dsdv， olsr。

这些模块当中，core，network，internet和status是ns-3的基础模块，学习和开发其它模块首先要掌握这几个基础模块。

ns3 关键概念

节点

ns-3中的基本计算设备被抽象为节点。此节点是一个可以添加各种功能的计算机。当然仅仅是个计算机，要想使它工作，还需要添加网卡，协议栈，应用程序。

在ns-3中节点用Node类来描述，下面两行代码会创建两个节点对象，它们在仿真中代表计算机

NodeContainer nodes;
nodes.Create(2);

应用

计算机软件中通常分为系统软件和应用软件。应用软件完成用户工作，系统软件管理计算机中的内存，CPU，硬盘，网络等各种资源。在ns-3中并没有正常的操作系统的概念，但是用应用程序的概念。在ns-3中，需要被仿真的用户程序被抽象为应用。在C++中用Application类描述。

bulk-send-application
on-off-application
udp-client/server
udp-echo-client/server

信道

通常把网络中数据流过的媒介称作为信道，在ns-3中，节点需要连接到信道上来进行数据交换，在C++中用Channel类来描述，一个信道实例可以模拟一条简单的线缆，也可以是一个复杂的巨型以太网交换机，甚至是一个无线网络中充满障碍物的三维空间。

CsmaChannel
PointToPointChannel
Wi-FiChannel

网络设备

把计算机连接到网络上，必须用网线连接到网卡上。现在计算机出厂的时候都已经配置了网卡，所以用户一般看不到这些模块。一张网卡只是个外围设备，设备需要驱动软件来控制，如果缺少软件驱动它还是不能工作的。在ns-3中，网络设备这一抽象概念相当硬件设备和软件驱动的总和。网络设备安装在节点上，然后节点之间通过信道和其他节点通信。这个网络和信道是相对应的，就像无线网卡不能连接网线，只能在在无线环境中使用。C++中用NetDevice类来描述网络设备。

CsmaNetDevice
PointToPointNetDevice
Wi-FiNetNevice

搭建网络仿真场景和搭建真实网络类似
首先要有网络节点(Node),节点需要有网络设备(NetDevice),网络设备需要通过传输媒体(Channel)连接

仿真脚本的编写

脚本编写一般都是经过以下步骤

步骤	实例
1. 创建节点	NodeContainer
2. 创建链路类型	XxxDeviceHelper
3. 安装链路类型，生成网卡	XxxDeviceContainer=XxxDeviceHelper.install(NodeContainer)
4. 安装协议栈	XxxStack.install(NodeContainer)
5. 配置IP地址	XxxAddressHelper.setBase(“IP”,“NETMASK”)
6. 生成网络接口	XxxInterfaceContainer = XxxAddressHelper.Assign(NetDeviceContainer )
7. 安装应用	ApplicationContainer = XxxHelper.Install(NodeContainer);