آموزش جامع شبیه سازی NS2

آموزش جامع شبیه سازی NS2

مروری بر قابلیتهای

NS-2

فهرست مطالب

1. مقدمه………………………………………………… 1-1

2. آشنایی مقدماتی با NS-2………………………………….2-2

2-1 بخش 1 : طریقه download كردن و نصب ns…. 2-3

2-1-1 Download كردن ns… 2-3

2-1-2 نصب ns… 2-3

2-2 بخش 2 : شروع كار با ns…. 2-6

2-2-1 اجرای ns… 2-6

2-2-2 معماری ns… 2-7

2-2-3 زبان كاربری OTcl. 2-8

2-3 بخش 3 : نرم افزار Nam………. 2-12

2-3-1 پیكربندی nam برای نمایش توپولوژی………. 2-12

2-3-2 واسط كاربری………. 2-13

2-4 بخش 4 : مثالهای عملی…….. 2-15

2-4-1 فرمانهای اولیه ns-2….. 2-15

2-4-2 مدل كردن یك توپولوژی ساده : دو گره با یك لینك………….. 2-16

2-4-3 مشخص كردن جریانهای ترافیك و مونیتور كردن لینك ها.. 2-19

2-4-4 تعریف توپولوژی………. 2-19

2-4-5 تعریف منابع ترافیك و گیرنده های ترافیك………….. 2-20

2-4-6 مشخص كردن جریانهای ترافیك………….. 2-21

2-4-7 مونیتور كردن یك لینك………….. 2-22

2-4-8 ایجاد توپولوژی با تعداد گره های بالا و مدل كردن خرابی لینك ها.. 2-23

2-4-8-1 ایجاد توپولوژی با تعداد گره های بالا…… 2-23

2-4-8-2 مدل كردن خرابی لینك ها.. 2-24

2-4-9 ایجاد فایل خروجی برای برنامة XGraph….. 2-27

2-4-9-1 توپولوژی و منابع ترافیك………… 2-27

2-4-9-2 ثبت داده ها در فایل خروجی…….. 2-29

2-4-9-3 اجرای شبیه سازی…….. 2-31

3. Trace و Monitoring در NS-…………………………………………3-30

3-1 روشهای جمع‌آوری داده در NS…… 3-34

3-2 اشیاء Trace….. 3-35

3-2-1 معماری سرآیند بسته‌ها برای پشتیبانی از trace…. 3-35

3-2-2 معماری لینكها برای پشتیبانی از Trace…. 3-36

3-2-3 فرمت فایل trace…. 3-37

3-2-4 توابع كمكی برای دسترسی به اشیاء tracing…. 3-38

3-2-5 واسطهای برنامه نویسی برای استفاده از اشیاء trace…. 3-38

3-2-5-1 واسطهای برنامه نویسی برای فعال نمودن trace در لینكها.. 3-39

3-2-5-2 فرمانهای trace مربوط به صفها.. 3-39

3-3 اشیاء Monitoring….. 3-40

3-3-1 Queue Monitoring 3-40

3-3-2 شئ QueueMonitor/ED……. 3-41

3-3-3 PerFlow Monitoring 3-42

3-3-3-1 شئ QueueMonitor/ED/FlowMon….. 3-42

3-3-3-2 شئ QUEUEMONITOR/ED/FLOW………. 3-43

3-3-3-3 فرمت Flow Monitor.. 3-43

3-3-4 واسطهای برنامه نویسی برای Monitoring…. 3-44

3-3-4-1 فرمانهای فعال نمودن Monitoring روی لینكها.. 3-44

3-3-4-2 فرمانهای شئ QueueMonitor.. 3-44

3-3-4-3 فرمانهای شئ Flow Monitor.. 3-45

3-4 Loss Monitor… 3-45

3-5 مثالهایی برای استفاده از Trace و Monitoring در NS-2…… 3-46

3-5-1 trace …………………………………………………3-46

3-5-1-1 trace-all و numtrace-all. 3-46

3-5-1-2 Trace-queue…. 3-47

3-5-2 Monitoring 3-47

3-5-2-1 Queue Monitoring…. 3-48

3-5-2-2 Monitor per Flow……. 3-50

3-5-3 Loss Monitor 3-51

4. شبیه‌ساز MPLS در NS-2………………………………..4-48

4-1 قابلیتهای MPLS Network Simulator-V2…… 4-53

4-1-1 MNS-v2 اعمال توزیع برچسب كه شامل اجزاء زیر است را پشتیبانی می‌كند:. 4-53

4-1-2 MNS-V2 از روشهای زیر برای ایجاد LSP پشتیبانی می‌كند:. 4-54

4-1-3 قابلیت مسیریابی مجدد….. 4-55

4-2 معماری Mpls Network Simulator… 4-55

4-2-1 معماری MNS برای ارائه كیفیت سرویس……………. 4-55

4-2-2 معماری MNS برای راه‌گزینی برچسب………… 4-57

4-2-3 معماری MNS برای پردازش ترافیك بی‌درنگ………….. 4-58

4-2-4 معماری MNS برای رزرو منابع…….. 4-59

4-2-5 سطوح سرویس در MNS….. 4-60

4-2-6 معماری MNS برای مسیریابی مجدد….. 4-62

4-3 واسط‌های برنامه‌نویسس برای استفاده از شبیه‌ساز MNS…… 4-66

4-3-1 فرمانهای واسط برای استفاده از MPLS در NS-2….. 4-66

4-3-2 واسط‌ها برای ساختن مسیر صریح……… 4-68

4-3-3 واسطها برای پیكربندی كلاس‌های ترافیك………….. 4-68

4-3-4 واسط‌ها برای ساختن مسیر مقید (CR-LSP) و CR-LDP….. 4-70

4-3-5 واسطها برای فراخوانی روالها.. 4-71

4-3-6 واسطهای مسیریابی مقید……. 4-72

4-3-7 واسط‌های مسیریابی مجدد….. 4-72

4-3-8 واسط‌های برنامه‌نویسی برای trace كردن…….. 4-74

4-3-9 واسط‌های برنامه‌نویسی برای استفاد در namulator.. 4-74

4-4 مثالهای از استفاده از MPLS در شبیه‌ساز :. 4-75

4-4-1 استفاده از MPLS برای مسیریابی صریح……… 4-79

4-4-2 استفاده از MPLS برای ارائه كیفیت سرویس……………. 4-81

4-4-2-1 مسیرهای CR-LSP….. 4-81

4-4-2-2 CR-LSP با خصوصیت به زور گرفتن منابع…… 4-85

4-4-2-3 Constraint Based Routing…. 4-86

4-4-3 استفاده از MPLS برای مسیریابی مجدد….. 4-88

4-4-3-1 كد مورد نیاز برای استفاده از روش مسیریابی مجدد Hashkin….. 4-90

4-4-3-2 كد مورد نیاز برای روش مسیریابی مجدد Makam……… 4-91

4-4-3-3 كد مورد نیاز برای مسیریابی مجدد Simple-Dynamic…. 4-91

4-4-3-4 كد مورد نیاز برای مسیریابی مجدد shortest-dynamic…. 4-91

4-4-3-5 كد مورد نیاز برای مسیریابی مجدد L3….. 4-92

5. مكانیزم Diffrentiated Servuce در NS-2………………………………………………5-87

5-1 ماجول DiffServ در NS-2…… 5-93

5-2 معماری ماجول DiffServ…… 5-93

5-2-1 معماری روترهای لبه و م
ركزی………. 5-94

5-2-2 سیاست‌ها.. 5-95

5-2-3 انواع policyهای تعریف شده در ماجول DiffServ….. 5-96

5-2-4 ساختار Policy های تعریف شده…. 5-97

5-3 پیكربندی پارامترهای ماجول DiffServ…… 5-98

5-3-1 پیكر‌بندی پارامترهای صف………… 5-98

5-3-1-1 پیكربندی شمای زمان‌بندی بین صف‌های فیزیكی…….. 5-100

5-3-2 پیكربندی Policy….. 5-101

5-4 واسط‌های برنامه نویسی برای استفاده از ماجول Diffserv…… 5-102

1. مقدمه

با توجه به پیچیدگی شبكه، شبیه‌سازی نقش بسیار مهمی هم در تعیین خصوصیات رفتار فعلی شبكه، و هم در تعیین اثرات احتمالی ناشی از تغییرات پیشنهاد شده روی عملكرد شبكه دارد. شبكه داده كشور نیز از این قاعده مستثنی نیست و به منظور ارزیابی رفتار آن در شرایط مختلف نیاز است شبیه‌سازی شود.

شبیه‌سازهای زیادی برای این امر وجود دارد. در این تحقیق به منظور شبیه‌سازی شبكه داده كشور NS-2 انتخاب شده است علت استفاده از این شبیه‌ساز موارد زیر می‌باشد:

الف- مورد تایید مجامع علمی می‌باشد.

ب- به صورت رایگان در دسترس است.

ج- کد آن نیز در دسترس است و می‌توان به این شبیه‌ساز کدهایی اضافه یا کم نمود.

د- اكثر پروتكلهای شبكه در آن پیاده‌سازی شده است.

در فصل اول این گزارش چگونگی نصب و راه‌اندازی NS-2 و نحوه شروع كار با آن تشریح می‌شود، در فصل دوم نحوه استفاده از قابلیت Monitoring و trace در NS-2 شرح داده می‌شود، در فصل سوم چگونگی استفاده از MPLS در NS-2 تشریح می‌شود و در فصل چهارم به شرح نحوه استفاده از ماجول DiffServ در NS-2 پرداخته خواهد شد.