网络仿真器NS问题分析及改进方案

针对网络仿真器NS emulator设计中的三点不足：交互模式单一、包过滤机制可扩展性差、单线程运行，给出了改进方案。通过两个应用实例说明改进方案是有效的。     

网络仿真软件NS2中队列调度算法的扩展

结合一个新的队列调度算法,深入全面地探讨了如何对网络仿真软件NS2(NetworkSimulator)进行扩展,特别是如何在NS2中实现复杂的队列调度算法。对在NS2中实现新算法的基本原理和过程,以及一些关键细节给出了较为详细的描述,如通过分组来携带用于调度的流状态信息,以及如何使用这些信息进行队列调度,增加对分组队列的基本操作等。最后还给出了新算法的仿真实验结果,实验结果表明新算法在公平性方面的性能良好。通过扩展NS2来验证新的网络协议和算法,大大提高了效率、降低了成本,并更具灵活性。     

基于NS2的无线传感器交通监控网络仿真

随着无线传感器网络技术不断发展,其应用日益广泛,智能交通便是其重要应用领域之一。针对高速公路交通监控的迫切需求,构建了基于无线传感器网络的高速公路智能交通监控系统。但该系统中一些重要参数及其性能在物理环境下往往难于测量和评估,为解决这一难题,建立了无线传感器交通监控网络仿真模型。此外,扩展了NS2功能,使其支持无线传感器网络仿真。并在该环境下对所建模型进行了验证,对其重要参数如网络节点能量消耗、网络密度、数据率等进行了仿真分析。从而实现了系统模型和参数的调整和优化,进一步验证了系统的可行性。     

无线网络TCP协议改进及网络仿真

网络仿真是网络研究的重要手段。NS2是一种开放源代码的网络仿真器，广泛应用于网络协议的设计与验证。本文针对无线网络中TCP协议性能低下的问题，提出了一种改进的基于TCP拥塞控制机制，简称TCP—Yuelu。该机制通过对瓶颈链路队列长度的测量与预测，区分网络随机错误和网络拥塞丢包，同时，利用带宽测量结果作为网络发送速度调节尺度的依据，对不同的丢包原因采取不同的调节策略，改进了TCP窗口加性增加乘性减少（AIMD）机制。本文实现该算法在NS2中的扩展，并通过仿真实验验证了算法的有效性。     

基于NS2的网络控制系统仿真平台的设计与实现

利用网络仿真软件NS2实现真实网络环境的模拟,设计并实现了网络控制系统实时仿真平台。此平台利用Matlab/Simulink实现控制器/被控对象的仿真;利用NS2模拟真实的网络环境;利用Java网络接口模块连接Matlab仿真对象和NS2网络模块。既发挥了NS2的网络仿真优势,又利用了Matlab强大的控制系统仿真功能,很好地实现了对网络控制系统的实时仿真。仿真实验证明此平台可以真实地模拟多种网络环境,并分析了不同的网络环境对系统控制品质和稳定性的影响。     

网络模拟器中分层路由协议的问题及改进

网络模拟被广泛地应用在网络研究领域,以测试和评价网络协议的性能。在目前被广泛使用的网络模拟器ns中,分层路由协议只能静态地计算路由,而不能在模拟的过程中动态适应网络拓扑的变化。本文首先深入分析了ns分层路由协议实现中的不足,然后介绍了一个经典的分层动态路由协议,给出了其在ns中的实现框架和细节,最后是模拟结果和性能分析。     

网络仿真器NS2无线模型的网络编码扩展

面向单播通信的无线网络编码机制COPE已经引起了越来越多研究者的关注。针对现有网络仿真平台不支持编码模式以及研究COPE机制所基于的试验平台环境难以广泛应用的问题,在网络仿真器NS2的无线模型中引入网络编码层并更改数据包传输流程,提出NS2的网络编码扩展的无线模型以支持对COPE机制的应用、改进以及新的无线单播网络编码机制的仿真研究。在该扩展模型上对COPE机制在ad-hoc网络中的性能进行仿真研究,仿真结果验证了该模型的可行性。     

NS2中异构网络的QoS监测模块的扩展

异构网络中的QoS监测功能对进行端到端QoS控制、接纳控制以及垂直切换判决等有着重要影响,但是作为广泛应用的网络模拟器,NS2对QoS监测功能方面的支持几乎是空白,需要进行深入研究与扩展。在分析QoS监测功能的基础上,提出了一种QoS监测模型,着重设计与实现了在NS2中进行QoS监测的功能模块,并把监测模块嵌入NS2原有节点内部结构中从而扩展了NS2中的QoS监测功能,为异构网络QoS方面的研究提供了仿真基础。仿真结果表明该扩展模块能在所部署的节点上和网络中方便准确地进行QoS监测。     

NS—2网络仿真器中动态路由算法的动画仿真研究

研究了基于Unix系统的大型离散事件可视化网络仿真器NS—2(Network Simulator V.2)，分析了基本网络模型C 类的设计原理，Tcl仿真脚本文件的Otcl语言建立方法，局域网模型拓扑描述，路由策略与协议算法，组件的编译等。着重剖析了分布式Bellman—Ford(或距离向量DV)路由算法，以及动态网络拓扑变化的仿真机制。设计了一个7结点的令牌环形网的动态路由仿真实例。利用Nam工具仿真实现了动态路由DV算法的动画效果，利用Xgraph工具描绘出通路上的数据流量曲线，实验结论验证了在DV路由算法下网络的通畅性，以及实际通信中数据包的抛弃、丢失和网络阻塞干扰等现象的客观存在。     

基于网络的并行仿真和分布式仿真

随着网络高速化及低成本的群系统的出现，使并行和分布式仿真的广泛应用成为可能。本文首先系统概括了各种并行计算机的特点，辨析了并 行仿真和分布式仿真的概念，然后总结了已有的并行连续系统和离散事件仿真策略，分析了它们的优缺点，并提出了针对集群系统的特点对这些策略进行优化的方法。最后比较了分布式仿真系统的集成工具，得出了CORBA适合于中小规模应用的结论。     

基于NS2的P2P网络模拟平台研究

目前模拟（Simulation）在Peer-to—Peer（P2P）系统的评估和分析中发挥着重要作用。很多研究者认为底层网络布局对P2P系统性能有较大的影响，但现有的模拟器多基于不考虑底层网络的简单模型。同时多数模拟器仅支持特定协议的较小规模模拟。上述缺陷导致使用现有模拟器进行模拟的实用性和真实性无法满足实验需求。为解决上述问题，一种基于NS2的通用的、可扩展的P2P模拟平台NDP2PSim得以提出。该平台可为各类P2P协议的模拟提供真实且通用的模拟环境，同时实现了P2P系统的一些通用功能并以模块形式提供以便于使用。介绍了该模拟平台的系统结构和实现细节，并模拟Freenet作为实例演示系统使用情况。     

QoS保证的传感器网络拓扑控制算法的设计

传感器网络技术的发展对网络服务质量提出了要求,如何在满足一定的服务质量要求前提下实现能量的优化是传感器网络设计必须面对的问题。现有的相关研究主要集中在如何从路由层和链路层来保证一定的QoS指标,本工作将传感器网络中的QoS支持延伸到拓扑管理层,提出了一种支持一定QoS要求的高效的拓扑控制算法,该算法构造一种具有梯度分布特征的节点拓扑结构以平衡网络数据流在sink节点处的聚集。NS2仿真证明了该结构对QoS支持的可行性。仿真表明,该算法以较少的冗余节点增加可将延时和丢包率分别降低50%和40%,证明了该机制在高速率数据场景下的高效性。还通过NS仿真分析了算法实现中关键参数的选取原则。     

GloMoSim无线网络仿真器剖析

网络仿真是研究及测试无线网络协议的基本技术。本文对通用无线网络仿真器GloMoSim进行了深入剖析,介绍了GloMoSim仿真器的特点,分析了GloMoSim中节点的层次模型以及该系统中文件的关系,然后详细分析了GloMoSim中仿真的启动、运行和结束过程,说明了该仿真系统中消息的类型,消息的发送与接收过程,最后指出了GloMoSim的几点不足。     

NS-2移动代理网络仿真功能扩展设计和实现

在分析网络仿真工具NS-2特点的基础上,提出了移动代理模型的建立以及数据包、节点和代理扩展技术,通过修改原有的数据结构和增加新的网络模块扩展NS-2的功能以实现移动代理网络的仿真,并据此设计实现了移动代理网络模拟软件。利用该软件,可以有效地分析移动代理系统的网络性能,为其设计和评估提供可靠的依据。     

面向网络仿真拓扑的多目标优化映射方法

网络仿真是新型网络技术验证的重要支撑,针对给定的网络仿真拓扑,实现有效映射是其关键。综合考虑多种资源需求,提出了多目标优化映射方法MOTM (Multi-Objective Topology Mapping Method),实现物理资源的有效利用。该方法分析网络中节点、链路资源需求,赋予相应权值;将映射问题转化为图划分问题,采用多级图划分方法进行划分,并通过远程吞吐量阈值优化调整;最后,基于映射策略实现了仿真拓扑的自动部署。实验表明,MOTM相对于Openstack映射方法、随机映射方法,负载不均衡指数平均降低66.5%,95.5%,远程通信开销指数平均降低69.1%,65.2%。