NS3网络仿真（6）： 总线型网络

快乐虾

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在NS3提供的第一个演示样例first.py中，模拟了一个点对点的网络，接下来的一个演示样例代码模拟了一个总线型网络及CSMA协议。

# // Default Network Topology
# //
# //       10.1.1.0
# // n0 -------------- n1   n2   n3   n4
# //    point-to-point  |    |    |    |
# //                    ================
# //                      LAN 10.1.2.0

仅仅只是NS3提供的演示样例代码是C++的，我们用Python改写它。

和first.py一样，我们先构造n0-n1之间的点对点连接：

# 构建点对点连接
p2pNodes = ns.network.NodeContainer()
p2pNodes.Create (2)

pointToPoint = ns.point_to_point.PointToPointHelper()
pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", ns.core.StringValue ("5Mbps"))
pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", ns.core.StringValue ("2ms"))
p2pDevices = pointToPoint.Install (p2pNodes)

再构造n1-n4之间的总线型连接：

# 构建总线连接
nCsma = 3

csmaNodes = ns.network.NodeContainer()
csmaNodes.Add (p2pNodes.Get (1))
csmaNodes.Create (nCsma)

csma = ns.csma.CsmaHelper()
csma.SetChannelAttribute ("DataRate", ns.core.StringValue ("100Mbps"))
csma.SetChannelAttribute ("Delay", ns.core.TimeValue (ns.core.NanoSeconds (6560)))
csmaDevices = csma.Install (csmaNodes)

接下来为每一个节点安装协议栈。这里须要注意的是每一个节点仅仅能安装一次，这也是这里使用p2pNodes.Get(0)的原因：

# 安装协议栈
stack = ns.internet.InternetStackHelper()
stack.Install (p2pNodes.Get(0))
stack.Install (csmaNodes)

接下来为每一个节点配置IP：

# 配置IP
address = ns.internet.Ipv4AddressHelper()
address.SetBase (
    ns.network.Ipv4Address("10.1.1.0"), 
    ns.network.Ipv4Mask("255.255.255.0"))
p2pInterfaces = address.Assign (p2pDevices)

address.SetBase (
    ns.network.Ipv4Address("10.1.2.0"), 
    ns.network.Ipv4Mask("255.255.255.0"))
csmaInterfaces = address.Assign (csmaDevices)

接着配置要模拟执行的Echo服务和客户端：

# 配置应用程序
echoServer = ns.applications.UdpEchoServerHelper (9)

serverApps = echoServer.Install (csmaNodes.Get (nCsma))
serverApps.Start (ns.core.Seconds (1.0))
serverApps.Stop (ns.core.Seconds (20.0))

echoClient = ns.applications.UdpEchoClientHelper (csmaInterfaces.GetAddress (nCsma), 9)
echoClient.SetAttribute ("MaxPackets", ns.core.UintegerValue (5))
echoClient.SetAttribute ("Interval", ns.core.TimeValue (ns.core.Seconds (1.0)))
echoClient.SetAttribute ("PacketSize", ns.core.UintegerValue (1024))

clientApps = echoClient.Install (p2pNodes.Get (0))
clientApps.Start (ns.core.Seconds (2.0))
clientApps.Stop (ns.core.Seconds (20.0))

因为我们使用了两个网段，因而须要配置路由：

# 全局路由管理器依据节点产生 的链路通告为每一个节点建立路由表
ns.internet.Ipv4GlobalRoutingHelper.PopulateRoutingTables()

此后我们就能够開始仿真了：

# 開始仿真
ns.core.Simulator.Run()
ns.core.Simulator.Destroy()

此时我们的脚本还没有不论什么输出，我们让NS3生成能够在NetAnim中使用的xml文件，在run前加入以下的脚本：

anim = ns.netanim.AnimationInterface('second.xml')
anim.SetConstantPosition(p2pNodes.Get(0), 10, 10)
anim.SetConstantPosition(csmaNodes.Get(0), 30, 10)
anim.SetConstantPosition(csmaNodes.Get(1), 40, 10)
anim.SetConstantPosition(csmaNodes.Get(2), 50, 10)
anim.SetConstantPosition(csmaNodes.Get(3), 60, 10)

执行此脚本后能够在项目路径下生成second.xml文件，在NetAnim下打开：

再让NS3保存模拟的数据包：

pointToPoint.EnablePcapAll ("second");
csma.EnablePcap ("second", csmaDevices.Get (1), True)

用etherreal打开生成的pcap文件，有点问题：

生成的数据包校验错误。校验码全为0。这是因为NS3没有打开Checksum的缘故，在脚本中加上一行：

ns.core.GlobalValue.Bind("ChecksumEnabled",ns.core.BooleanValue (True))

再执行此脚本：