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基于网络模拟软件（NS-2）的IP网络性能仿真技术研究

作　者: 牛沛琛
导　师: 张建中
学　校: 厦门大学
专　业: 无线电物理
关键词: 网络仿真 NS-2 IP网络性能
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 438次
引　用: 5次
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内容摘要


随着Internet的广为普及,IP网络的规模日益扩大,复杂性不断增加。如何进行高效,科学的网络研究,如何改善和优化IP网络性能、最大量的满足用户的需要,成为摆在人们面前的重要任务。只有在对网络深刻理解的情况下,才能优化网络资源配置,改善网络性能,从而满足网络不断增加的技术需求。而网络仿真技术正是达到这一目的的最佳手段。网络模拟软件NS-2以其功能强大,可扩展性能好等显著优点,成为网络仿真技术中首选工具之一。本文介绍了网络模拟软件NS-2的结构和原理,分析了IP网络性能参数及其影响因素。在此基础上,研究和总结了基于NS-2模拟软件进行IP网络仿真及其性能研究的方案、方法和实验步骤。然后,建立了基于NS-2的IP网络仿真WINDOWS实验平台和应用程序,进行仿真实验,对实验结果进行了研究。通过仿真实验,研究和分析了不同网络拓扑结构以及不同网络协议对IP网络性能的影响。针对拓扑结构,设计了星型、总线型、网型和环型四种不同拓扑结构的仿真实验,模拟网络行为得到网络性能参数,分析评价四种拓扑结构对IP网络的性能影响,实验结果表明采用不同拓扑类型会获得不同的IP网络性能参数,网络规划时拓扑类型要根据实际服务的需要来选择。针对网络协议,设计TCP协议和UDP协议的网络传输仿真实验,分析评价两种不同协议对IP网络性能的影响,并在实验中观察TCP传输的全局同步现象和分析影响全局同步现象的因素。实验结果表明UDP协议拥有更高的传输效率,TCP协议拥有更高的可靠性,但是同链路的多线TCP传输会造成网络拥塞,影响IP网络的性能。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-24
  1.1 引言  10-11
  1.2 网络性能研究技术概述  11-13
    1.2.1 网络性能分析的方法  11-12
    1.2.2 IP 网络性能研究概述  12-13
  1.3 网络仿真技术研究概况  13-20
    1.3.1 网络仿真技术简介  13-16
    1.3.2 网络仿真技术研究概况  16-19
    1.3.3 国内外NS-2 研究概况  19-20
  1.4 论文研究意义和主要工作  20-24
第二章 网络模拟软件NS-2  24-44
  2.1 NS-2 的原理和结构  24-28
    2.1.1 NS-2 的原理  24
    2.1.2 NS-2 的结构  24-26
    2.1.3 NS-2 的类结构  26-27
    2.1.4 NS-2 的原码目录结构  27-28
  2.2 TCL 语言介绍  28-33
    2.2.1 Tcl 语言简介  28
    2.2.2 基本命令格式  28-29
    2.2.3 变量和数组  29-30
    2.2.4 数学运算  30
    2.2.5 组合和替代  30-31
    2.2.6 特殊字符  31-32
    2.2.7 Tcl 语法  32-33
  2.3 OTCL语言  33-36
    2.3.1 类和对象的定义  33
    2.3.2 成员变量和成员函数  33
    2.3.3 继承  33-34
    2.3.4 类与对象的常用命令  34-36
  2.4 NS 中OTCL与C++的互联  36-39
  2.5 NS 的网络组件  39-42
  2.6 NS 的仿真流程  42-43
  2.7 本章小结  43-44
第三章 IP 网络及其性能指标  44-57
  3.1 IP 网络与IP 网络性能参数  44-51
    3.1.1 IP 网络介绍  44-46
    3.1.2 IP 网络的性能分析  46-47
    3.1.3 IETF 对网络性能参数的定义  47-48
    3.1.4 ITU-T 对网络性能性能参数的定义  48-51
    3.1.5 性能参数的选取  51
  3.2 影响IP 网络性能的因素  51-56
    3.2.1 网络拓扑类型的影响  51-54
    3.2.2 协议的影响  54-55
    3.2.3 其他因素的影响  55-56
  3.3 本章小结  56-57
第四章 基于NS-2 网络仿真的IP 网络性能分析方法  57-68
  4.1 基于网络仿真技术的网络性能分析步骤  57
  4.2 网络性能拓扑模型的建立  57-59
    4.2.1 性能模型建立前的合理假设  57-58
    4.2.2 网络性能模型的建立  58-59
  4.3 网络性能测量方法  59-60
    4.3.1 网络性能测量方法的分类  59-60
    4.3.2 常见网络性能测量方法  60
  4.4 网络性能分析NS 仿真实验设计  60-64
    4.4.1 性能参数的选择  60-61
    4.4.2 网络拓扑结构仿真实验的原理和建模  61-62
    4.4.3 网络传输协议仿真实验的原理和建模  62-64
  4.5 仿真实验结果处理方法  64-67
    4.5.1 NS 仿真实验结果输出  64-65
    4.5.2 仿真结果处理工具  65-67
  4.6 本章小结  67-68
第五章 仿真实验及结果分析  68-88
  5.1 网络拓扑模型实验  68-81
    5.1.1 仿真环境  68
    5.1.2 实验概述  68
    5.1.3 仿真实验脚本  68-72
    5.1.4 仿真过程可视化  72-74
    5.1.5 网络性能参数的获取  74-76
    5.1.6 仿真结果分析  76-80
    5.1.7 不同拓扑结构网络性能综合评价  80-81
  5.2 传输协议模型仿真实验  81-87
    5.2.1 仿真环境  81-82
    5.2.2 实验概述  82
    5.2.3 NS 仿真脚本  82-84
    5.2.4 仿真过程可视化  84-85
    5.2.5 仿真结果分析  85-87
    5.2.6 评价分析  87
  5.3 本章小结  87-88
第六章 总结  88-90
致谢语  90-91
参考文献  91-93

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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