仿真 是 “通过实践来学习” 的过程。每当世界上出现新事物时，我们总是先尝试通过观察来分析它，并在此过程中学到很多东西。这整个过程就被称为 仿真。

与此过程相关联，为了理解所有的复杂性，我们需要将整个角色扮演以计算机仿真的形式进行建模，这就需要构建人工对象并动态地给它们分配角色。

计算机仿真是在数字计算机上设计理论物理系统的过程，重点在于模型设计、执行和分析。在创建数学模型之后，最重要的一步是创建一个计算机程序，通过时间（通过时间片或事件调度）来更新状态和事件变量。如果这种仿真连续地在并行计算机上进行，则称为 并行 或 分布式仿真。

网络仿真（NS）是仿真的一种类型，用于模拟网络，例如 MANETs、VANETs 等。它为有线和无线网络的路由和组播协议提供仿真支持。NS 获得了 GNU（通用公共许可证）第 2 版的许可，通常被称为 NS2。它是一个面向对象的、离散事件驱动的仿真器，使用 C++ 和 Otcl/Tcl 编写。

NS-2 可用于实现网络协议（如 TCP 和 UDP）、流量源行为（如 FTP、Telnet、Web、CBR 和 VBR）、路由器队列管理机制（如 Drop Tail、RED 和 CBQ）、路由算法等等。在 ns2 中，C++ 用于详细的协议实现，而 Otcl 用于设置。编译后的 C++ 对象对 Otcl 解释器可见，通过这种方式，可以在 OTcl 层面控制现成的 C++ 对象。

使用以下命令安装 NS-2：

sudo apt-get install ns2

还需要安装 Nam。Nam（Network Animator）是一个动画工具，用于以图形方式表示网络和数据包跟踪。使用以下命令：

sudo apt-get install nam

一些基本的 Otcl 脚本语法：
基本命令：

Python


CODEBLOCK_54f5b23e

解释： 在第一行中，变量 a 被赋值为 8。在第二行中，命令 [expr $a/8] 的结果（等于 1）被用作另一个命令的参数，该命令随后将值赋给变量 b。 “$” 符号用于获取变量中包含的值，方括号表示命令替换。
使用 proc 命令定义新过程 ：

Python


CODEBLOCK_5f9878af

打开文件进行读取：

Python


CODEBLOCK_ca4a8845


同样，put 命令用于将数据写入文件

Python


CODEBLOCK_ff7f7735


要在另一个进程内调用子进程，可以使用 exec，它会创建一个子进程并等待其完成。

Python


CODEBLOCK_ad7d1ab2


为了能够运行仿真场景，必须首先创建网络拓扑。在 ns2 中，拓扑由节点和链路的集合组成。

Python


CODEBLOCK_ea7820c4


仿真器对象具有成员函数，这些函数能够创建节点并定义节点之间的链路。Simulator 类包含所有基本功能。由于 ns 被定义为处理 Simulator 对象，因此命令 $ns 用于属于仿真器类的函数。

在网络拓扑中，可以通过以下方式添加节点：

Python


CODEBLOCK_4a3741d7


如果节点不是路由器，则必须设置流量代理（TCP、UDP 等）和流量源（FTP、CBR 等）。这使得我们可以创建使用 UDP 作为传输协议的 CBR 流量源，或使用 TCP 作为传输协议的 FTP 流量源。

使用 UDP 的 CBR 流量源：

Python


CODEBLOCK_5a4fae85

使用 TCP 的 FTP 流量源：

Python


CODEBLOCK_d5e8d9e5


下面是使用 FTP 和 TCP 在源和目的地之间创建链路的实现：

Python


“

Create a simulator object

set ns [new Simulator]

Define different colors

for data flows (for NAM)

$ns color 1 Blue

$ns color 2 Red

Open the NAM trace file

set nf [open out.nam w]

$ns namtrace-all $nf

Define a ‘finish‘ procedure

proc finish {} {

global ns nf