?????? 原文地址 ：http://140.116.72.80/~smallko/ns2/module.htm

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這個章節(jié)最主要的目的就是希望使用者可以學(xué)會如何新增或修改ns2的核心模組，更明確的說就是去新增和修改[*.cc, *.h]檔案，以筆者和筆者朋友學(xué)習(xí)ns2的經(jīng)驗來說，這需要花很多時間和很大的勇氣，時間是花來找資料，勇氣是用來承受當(dāng)程式寫不好時，ns2可能隨時會當(dāng)?shù)簟２贿^別怕，只要跟著筆者所介紹的方法，一定可以成功，若是不成功，就寫信給筆者吧。

??????? 若是一開始就要叫ns2的新手去增加的模組，新手一定會哇哇叫，所以筆者不會這樣做，筆者先教大家拷貝ns2已經(jīng)有的模組檔，但改成別的名字，這樣就可以輕鬆且很明確知道該如何增加模組。

?

<!--[if !supportLists]-->(1)??? <!--[endif]-->打開cygwin的命令視窗，把路徑切換到queue的目錄下。

cd? ns-allinone-2.27/ns-2.27/queue

?

<!--[if !supportLists]-->(2)??? <!--[endif]-->拷貝drop-tail.[cc, h]到myfifo.[cc.h]。

cp? drop-tail.cc? myfifo.cc

cp? drop-tail.h?? myfifo.h

?

<!--[if !supportLists]-->(3)??? <!--[endif]-->使用文字編輯軟體去修改myfifo.h和myfifo.cc。(因為我們的環(huán)境是在windows下，所以建議可以使用ultra-edit來修改。

<!--[if !supportLists]-->a.?????? <!--[endif]-->先修改myfifo.h，使用取代的功能把所有DropTail改成myfifo，另外，把drop_tail改成myfifo。

#ifndef ns_myfifo_h

#define ns_myfifo_h

?

#include <string.h>

#include "queue.h"

#include "config.h"

?

/*

?* A bounded, drop-tail queue

?*/

class myfifo : public Queue {

? public:

??????? myfifo() {

??????????????? q_ = new PacketQueue;

??????????????? pq_ = q_;

??????????????? bind_bool("drop_front_", &drop_front_);

??????????????? bind_bool("summarystats_", &summarystats);

??????????????? bind_bool("queue_in_bytes_", &qib_);? // boolean: q in bytes?

??????????????? bind("mean_pktsize_", &mean_pktsize_);

??????????????? //????????????? _RENAMED("drop-front_", "drop_front_");

??????? }

??????? ~myfifo() {

??????????????? delete q_;

??????? }

? protected:

??????? void reset();

??????? int command(int argc, const char*const* argv);

??????? void enque(Packet*);

??????? Packet* deque();

??????? void shrink_queue(); // To shrink queue and drop excessive packets.

??????? PacketQueue *q_;??? /* underlying FIFO queue */

??????? int drop_front_;??????? /* drop-from-front (rather than from tail) */

??????? int summarystats;

??????? void print_summarystats();

??????? int qib_;?????? ????? /* bool: queue measured in bytes? */

??????? int mean_pktsize_;??? /* configured mean packet size in bytes */

};

?

#endif

?

<!--[if !supportLists]-->b.????? <!--[endif]-->再修改myfifo.cc，使用取代的功能把所有DropTail改成myfifo，另外，把drop_tail改成myfifo和drop-tail改成myfifo。

#include "myfifo.h"

?

static class myfifoClass : public TclClass {

?public:

??????? myfifoClass() : TclClass("Queue/myfifo") {}

??????? TclObject* create(int, const char*const*) {

??????????????? return (new myfifo);

??????? }

} class_myfifo;

?

void myfifo::reset()

{

??????? Queue::reset();

}

?

int myfifo::command(int argc, const char*const* argv) {

??????? if (argc==2) {

??????????????? if (strcmp(argv[1], "printstats") == 0) {

??????????????????????? print_summarystats();

??????????????????????? return (TCL_OK);

??????????????? }

?????????????? if (strcmp(argv[1], "shrink-queue") == 0) {

?????????????????????? shrink_queue();

?????????????????????? return (TCL_OK);

?????????????? }

??????? }

??????? if (argc == 3) {

??????????????? if (!strcmp(argv[1], "packetqueue-attach")) {

??????????????????????? delete q_;

??????????????????????? if (!(q_ = (PacketQueue*) TclObject::lookup(argv[2])))

??????? ??????????????????????? return (TCL_ERROR);

??????????????????????? else {

??????????????????????????????? pq_ = q_;

??????????????????????????????? return (TCL_OK);

??????????????????????? }

??????????????? }

??????? }

??????? return Queue::command(argc, argv);

}

?

/*

?* drop-tail

?*/

void myfifo::enque(Packet* p)

{

??????? if (summarystats) {

??????????????? Queue::updateStats(qib_?q_->byteLength():q_->length());

??????? }

?

??????? int qlimBytes = qlim_ * mean_pktsize_;

??????? if ((!qib_ && (q_->length() + 1) >= qlim_) ||

? ??? (qib_ && (q_->byteLength() + hdr_cmn::access(p)->size()) >= qlimBytes)){

??????????????? // if the queue would overflow if we added this packet...

??????????????? if (drop_front_) { /* remove from head of queue */

??????????????????????? q_->enque(p);

??????????????????????? Packet *pp = q_->deque();

??????????????????????? drop(pp);

??????????????? } else {

??????????????????????? drop(p);

??????????????? }

??????? } else {

??????????????? q_->enque(p);

??????? }

}

?

//AG if queue size changes, we drop excessive packets...

void myfifo::shrink_queue()

{

??????? int qlimBytes = qlim_ * mean_pktsize_;

??????? if (debug_)

??????????????? printf("shrink-queue: time %5.2f qlen %d, qlim %d/n",

?????????????????????? Scheduler::instance().clock(),

??????????????????????? q_->length(), qlim_);

??????? while ((!qib_ && q_->length() > qlim_) ||

??????????? (qib_ && q_->byteLength() > qlimBytes)) {

??????????????? if (drop_front_) { /* remove from head of queue */

??????????????????????? Packet *pp = q_->deque();

??????????????????????? drop(pp);

??????????????? } else {

??????????????????????? Packet *pp = q_->tail();

????????????????? ??????q_->remove(pp);

??????????????????????? drop(pp);

??????????????? }

??????? }

}

?

Packet* myfifo::deque()

{

??????? if (summarystats && &Scheduler::instance() != NULL) {

??????????????? Queue::updateStats(qib_?q_->byteLength():q_->length());

??????? }

??????? return q_->deque();

}

?

void myfifo::print_summarystats()

{

??????? //double now = Scheduler::instance().clock();

??????? printf("True average queue: %5.3f", true_ave_);

??????? if (qib_)

??????????????? printf(" (in bytes)");

??????? printf(" time: %5.3f/n", total_time_);

}

?

<!--[if !supportLists]-->(4)??? <!--[endif]-->修改ns-default.tcl檔，設(shè)定初始內(nèi)定值。

<!--[if !supportLists]-->a.?????? <!--[endif]-->cd? ns-allinone-2.27/ns-2.27/tcl/lib/

<!--[if !supportLists]-->b.????? <!--[endif]-->使用文字編輯軟體打開ns-default.tcl

<!--[if !supportLists]-->c.?????? <!--[endif]-->使用搜尋的功能找到Queue/DropTail

<!--[if !supportLists]-->d.????? <!--[endif]-->把每個初始設(shè)定值都再設(shè)一份給Queue/myfifo

……………………………………………..

?? Queue/DropTail set drop_front_ false

Queue/DropTail set summarystats_ false

Queue/DropTail set queue_in_bytes_ false

Queue/DropTail set mean_pktsize_ 500

?

Queue/myfifo set drop_front_ false

Queue/myfifo set summarystats_ false

Queue/myfifo set queue_in_bytes_ false

Queue/myfifo set mean_pktsize_ 500

……………………………………………..

?

<!--[if !supportLists]-->(5)??? <!--[endif]-->修改Makefile，把myfifo.o加入OBJ_CC內(nèi)，並重新編譯。

<!--[if !supportLists]-->a.?????? <!--[endif]-->使用文字編輯軟體打開ns-allinone-2.27/ns-2.27目錄下的Makefile

<!--[if !supportLists]-->b.????? <!--[endif]-->使用搜尋找到drop-tail.o。

<!--[if !supportLists]-->c.?????? <!--[endif]-->在drop-tail.o後面加上queue/myfifo。

……………………………………………..

tools/flowmon.o tools/loss-monitor.o /

queue/queue.o queue/drop-tail.o? queue/myfifo.o /

adc/simple-intserv-sched.o queue/red.o /

……………………………………………

<!--[if !supportLists]-->d.????? <!--[endif]-->重新編譯。

make

?

??????? 若是沒有什麼錯誤訊息產(chǎn)生，就是編譯成功。如下圖所示。

測試一下新安裝的模組是否可以正常的運(yùn)作。可以把修改基本工具章節(jié)中的範(fàn)例，把DropTail改成myfifo，試看看跑出來的結(jié)果是否跟用DropTail跑出來的一樣。

?

在這邊先做個小結(jié)，如何新增模組到ns2的核心步驟如下:

1.準(zhǔn)備好模組檔(例如，a.cc 和 a.h)。

2.若有需要做初始設(shè)定的話，修改ns-default.tcl檔。

3.修改Makefile(把a.o加到OBJ_CC內(nèi))

4.重新編譯

5.測試模組

?

關(guān)於如何去寫C++的模組檔案，並不包含在這份文件內(nèi)。因為每個模組的功能都不相同，但筆者可以給使用者一些建議，因為ns2內(nèi)已經(jīng)有很多類型的模組檔案，使用者可以根據(jù)不同的需要，找到最相近的模組檔，然後再去修改，以這樣的方式會比較容易把自己所需要的模組加入ns2的核心。

?

繼續(xù)新的主題前，筆者要告訴使用者在C++程式內(nèi)非常重要的地方，第一個是bind相關(guān)函數(shù)，以前面的myfifo為例，在myfifo.h程式碼內(nèi)：

class myfifo : public Queue {

? public:

??????? myfifo() {

??????????????? q_ = new PacketQueue;

??????????????? pq_ = q_;

??????????????? bind_bool("drop_front_", &drop_front_);

??????????????? bind_bool("summarystats_", &summarystats);

??????????????? bind_bool("queue_in_bytes_", &qib_);? // boolean: q in bytes?

??????????????? bind("mean_pktsize_", &mean_pktsize_);

??????????????? //????????????? _RENAMED("drop-front_", "drop_front_");

??????? }

……………………………………………..

可以看到bind或者是bind_bool，這兩個函數(shù)主要的目的是要把TCL的變數(shù)和C++的變數(shù)產(chǎn)生互連的關(guān)係，這樣使用者就可以在TCL檔內(nèi)去設(shè)定或者去查看目前C++的變數(shù)值。(bind_bool是用在布林變數(shù)，bind是用在一般實數(shù)；而第一個參數(shù)是TCL的變數(shù)，第二個參數(shù)是C++內(nèi)的變數(shù)。) 筆者以在基本工具內(nèi)的範(fàn)例為例，教大家如何去改變或查看C++的變數(shù)值。

?

[範(fàn)例一:設(shè)定C++的參數(shù)值]

一般而言，FiFo queue的行為都是當(dāng)佇列內(nèi)的暫存區(qū)滿了以後，就會把新進(jìn)的封包所丟棄，這是因為在ns-default.tcl初始設(shè)定檔內(nèi) drop_front_是設(shè)成false。但是如果想要改變成當(dāng)暫存區(qū)滿了時候，要把佇列暫存區(qū)最前面的封包所丟棄，則可以在TCL內(nèi)使用：

?

#以n2到n3之間的的佇列為例

set qn2n3_ [[$ns link $n2 $n3] queue]

$qn2n3_ set drop_front_ true

?

[範(fàn)例二:如何去查看即時C++的參數(shù)值]

筆者以基本工具篇的範(fàn)例為例，教大家如何量測FTP那條TCP flow的congestion window變化。

# 產(chǎn)生一個模擬的物件

set ns [new Simulator]

?

#針對不同的資料流定義不同的顏色，這是要給NAM用的

$ns color 1 Blue

$ns color 2 Red

?

#開啟一個NAM trace file

set nf [open out.nam w]

$ns namtrace-all $nf

?

#開啟一個trace file，用來記錄封包傳送的過程

set nd [open out.tr w]

$ns trace-all $nd

?

#開啟一個檔案，用來記錄TCP Flow的congestion window變化情況

set wnd_trace [open cwnd.tr w]

?

#定義一個紀(jì)錄的程序，每隔0.1秒就去查看目前TCP Flow的值

proc record {} {

global ns tcp wnd_trace

set time 0.1

??????? ?

#讀取C++內(nèi)cwnd_的變數(shù)值

set curr_cwnd [$tcp set cwnd_]

??? set now [$ns now]

??? puts $wnd_trace "$now?? $ curr_cwnd "

??? $ns at [expr $now+$time] "record"

}??????

?

#定義一個結(jié)束的程序

proc finish {} {

??????? global ns nf nd wnd_trace

??????? $ns flush-trace

??????? close $nf

??????? close $nd

??????? close $wnd_trace

??????? #以背景執(zhí)行的方式去執(zhí)行NAM

??????? #exec nam out.nam &

??????? exit 0

}

?

#產(chǎn)生四個網(wǎng)路節(jié)點(diǎn)

set n0 [$ns node]

set n1 [$ns node]

set n2 [$ns node]

set n3 [$ns node]

?

#把節(jié)點(diǎn)連接起來

$ns duplex-link $n0 $n2 2Mb 10ms DropTail

$ns duplex-link $n1 $n2 2Mb 10ms DropTail

$ns duplex-link $n2 $n3 1.7Mb 20ms DropTail

?

set qn2n3_ [[$ns link $n2 $n3] queue]

?

#設(shè)定ns2到n3之間的Queue Size為10個封包大小

$ns queue-limit $n2 $n3 10

?

#設(shè)定節(jié)點(diǎn)的位置，這是要給NAM用的

$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

?

#觀測n2到n3之間queue的變化，這是要給NAM用的

$ns duplex-link-op $n2 $n3 queuePos 0.5

?

#建立一條TCP的連線

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

#在NAM中，TCP的連線會以藍(lán)色表示

$tcp set fid_ 1

?

#在TCP連線之上建立FTP應(yīng)用程式

set ftp [new Application/FTP]

$ftp attach-agent $tcp

$ftp set type_ FTP

?

#建立一條UDP的連線

set udp [new Agent/UDP]

$ns attach-agent $n1 $udp

set null [new Agent/Null]

$ns attach-agent $n3 $null

$ns connect $udp $null

#在NAM中，UDP的連線會以紅色表示

$udp set fid_ 2

?

#在UDP連線之上建立CBR應(yīng)用程式

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

?

#設(shè)定FTP和CBR資料傳送開始和結(jié)束時間

$ns at 0.1 "$cbr start"

$ns at 1.0 "$ftp start"

$ns at 1.1 "record"

$ns at 4.0 "$ftp stop"

$ns at 4.5 "$cbr stop"

?

#結(jié)束TCP的連線(不一定需要寫下面的程式碼來實際結(jié)束連線)

$ns at 4.5 "$ns detach-agent $n0 $tcp ; $ns detach-agent $n3 $sink"

?

#在模擬環(huán)境中，5秒後去呼叫finish來結(jié)束模擬(這樣要注意模擬環(huán)境中

#的5秒並不一定等於實際模擬的時間

$ns at 5.0 "finish"

?

#執(zhí)行模擬

$ns run

?

然後使用gnuplot，設(shè)定環(huán)境變數(shù)

set xtics 1,0.2,4

set xrange [1:4]

plot “cwnd.tr” with lines

?

第二個要注意的地方是在C++程式碼內(nèi)的command程序，這個command程序可以讓TCL去呼叫C++的命令。

例如$ftp start、$ftp stop中的”start”和”stop”都是去呼叫C++模組內(nèi)的命令。所以使用者若是在寫C++模組程式時，要提供一些程序給TCL用，就可以寫在command內(nèi)。

?

最後，在結(jié)束這個章節(jié)前，筆者要跟大家做個經(jīng)驗的分享。在筆者使用ns2去做研究的時候，經(jīng)常會去用myfifo queue去做一些量測，例如去量測封包傳送到網(wǎng)路的時的時間、大小、或者是統(tǒng)計封包被丟棄的數(shù)量，雖然這些量測都可以使用awk去分析trace file而得到，但是要提醒大家，若是要模擬的資料太大的時候，去分析的時間也會很久，但若是直接在模組內(nèi)去撰寫量測的程式，模擬結(jié)束後，所需要的資料就已經(jīng)可以獲得了。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的如何新增或修改ns2的核心模組－－queue management的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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