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支谷前
6 years ago
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1 如何对 ns2 移动节点进行多接口扩展 ( 可以实现动态信道分配 ) 作者 : 浙江大学通信工程研究所周斌日期 : ns2 版本 :ns-2.30 参考文献 : Ramon: Adding Multiple Interface Support in NS-2 ns2 创建移动节点的主要过程 : ns-lib.tcl:node ns-lib.tcl: create-wireless-node 根据运行脚本中指定的路由协议创建相应的路由 agent, 如 : set ragent [$self create-hyacinth-routing-agent $node] ns-mobilenode:add-interface 创建接口 ( 查看该过程可以了解接口的结构 ) 创建 netif mac ifq ll 实例对象创建 arptable( 指向对应的 mac 对象, 连接相应的 ll 对象 ) $ll mac $mac;$ll down-target $ifq;$ll up-target [$self entry];$ifq target $mac;$mac netif $netif;$mac netif $netif;$mac down-target $netif; $netif channel $channel;$netif up-target $mac; $channel addif $netif;$channel add-node $self;( 每一个 channel 对象都有一个节点指针, 可以通过这个指针遍历使用该信道的所有节点 ) $self addif $netif ns-node.tcl:attach 连接路由 agent 和接口 (mobilenode 继承于 node) ns-mobilenode.tcl: add-target 为节点添加路由 agent 对路由 agent 进行一些设置, 如 :$agent if-queue $i [$self set ifq_($i)] ns-mobilenode.tcl:add-target-rtagent 如果打开 RouterTrace, 那么 dmux_(rt_port)-->rcvt-->ragent, ragent::target(i)-->sndt(i)-->ll(i) ; 否则 dmux_(rt_port)-->ragent, ragent::target(i)-->ll(i) 由此可以看出一个移动节点的结构是 :

3 进行多接口扩展需要进行的修改 : 1, ns-lib.tcl 添加过程 : Simulator instproc channelnum {val { $self instvar channelnum_ set channelnum_ $val 说明 :channelnum_ 是向 Simulator 类中添加的一个成员变量, 代表可用的信道数目 ; 有了这个过程, 那么就可以直接在 ns 的运行脚本中执行 channelnum 命令进行多接口扩展, 设置可用信道数, 或者在 node-config 命令中添加参数 :-channelnum 12 添加过程 : Simulator instproc get-channelnum { { $self instvar channelnum_ if [ info exists channelnum_ ] { return $channelnum_ else { return "" 说明 : 添加这个过程的目的是为了在非 Simulator 类中获得可用信道数目, 而且还可以通过返回的值 ( 是否为空 ) 来判断是否进行了多接口扩展比如在 ns-mobilenode.tcl 的过程中可以这样做 : set ns [Simulator instance] set chnlnum [$ns get-channelnum] if {$chnlnum == "" { #... else { # 在此添加一些多接口扩展的修改添加过程 : Simulator instproc add-channel {index chnl { $self instvar chan set chan($index) $chnl 说明 :Simulator 类中有一个成员变量 chan, 代表该 Simulator 中使用的信道 ( 应该被赋值为 Mac 类的对象 ), 如果不进行多接口扩展, 那么它是一个单指, 如果进行多接口扩

4 展, 那么它就是一个数组如果不进行多接口扩展, 那么 chan 可以通过在 ns 的运行脚本中执行 node-config 命令时添加参数 -channeltype Mac/802_11 或者 -channel_ [new Mac/802_11] 进行赋值如果要想进行多接口扩展, 有两种方法, 一是修改 Simulator 类处理 channeltype 参数的过程, 为 chan 数组的每个信道赋成同类型的不同信道, 另一种方法便是是添加这个过程, 可以在 ns 的运行脚本中通过这样的命令为 chan 数组赋值 : set val(chan) Channel/WirelessChannel ;# channel type set val(cn) 4 ;# number of channels set ns_ [new Simulator] for {set i 0 {$i < $val(cn) {incr i { $ns_ add-channel $i [new $val(chan)] 修改 node-config 过程 : 1) 引入成员变量 channelnum_: $self instvar channelnum_ 2) 修改 channel_ 参数的处理过程 : if {[info exists channeltype_] && [info exists channel_] { error "Can't specify both channel and channeltype, error!" elseif {[info exists channeltype_] &&![info exists satnodetype_] { # Single channel, single interface warn "Please use -channel as shown in tcl/ex/wireless-mitf.tcl" if {![info exists chan] { set chan [new $channeltype_] elseif {[info exists channel_] { # Multiple channel, multiple interfaces if [ info exists channelnum_ ] { set chan(0) $channel_ else { set chan $channel_ 修改 create-wireless-node 过程 : 1) 引入成员变量 channelnum_ $self instvar channelnum_ 2) 创建路由 agent 的部分代码中添加自己的路由 agent: ManualRtg { set ragent [$self create-manual-rtg-agent $node] Hyacinth { set ragent [$self create-hyacinth-routing-agent $node]

5 default { 3) 修改创建接口的这部分代码, 原先的代码只创建一个接口, 如果进行多接口扩展, 就需要创建多个接口 : # Add main node interface if [ info exists channelnum_ ] { for {set i 0 {$i < $channelnum_ {incr i { $node add-interface $chan($i) $propinstance_ $lltype_ $mactype_ \ $ifqtype_ $ifqlen_ $phytype_ $anttype_ $topoinstance_\ $inerrproc_ $outerrproc_ $FECProc_ else { $node add-interface $chan $propinstance_ $lltype_ $mactype_ \ $ifqtype_ $ifqlen_ $phytype_ $anttype_ $topoinstance_ \ $inerrproc_ $outerrproc_ $FECProc_ # Attach agent 添加过程 : Simulator instproc create-hyacinth-routing-agent { node { set ragent [new Agent/Hyacinth [$node node-addr]] # set addr [$node node-addr] # $ragent addr $addr # $node addr $addr # $self at 0.0 "$ragent start-hyacinth" ;# 在自己的脚本中启动 $node set ragent_ $ragent return $ragent 2,ns-mobilenode.tcl 修改 add-interface 过程 : 对创建 arptable 对象这部分内容进行修改, 原先的代码只创建一个 arptable 对象, 该对象绑定的 mac 地址是创建的第一个接口的 mac 地址, 进行多接口扩展需要为每个接口都创建一个相应的 arptable, 分别绑定各不同的 mac 对象的地址 set arptable_($t) [new ARPTable $self $mac] set arptable $arptable_($t) # FOR backward compatibility sake, hack only if {$imepflag!= "" { set drpt [$self mobility-trace Drop "IFQ"] else { set drpt [cmu-trace Drop "IFQ" $self]

6 $arptable drop-target $drpt if { $namfp!= "" { $drpt namattach $namfp $ll arptable $arptable 修改 add-target 过程 : 1) 创建变量 :( 参见前面添加过程 get-channelnum 的说明 ) set chnlnum [$ns get-channelnum] 2) 多接口路由模块中 c++ 源文件中可能会用到多个 ifq 对象的指针 ( 应该是一个 Priqueue 的指针对象数组 ), 所以多接口路由模块中 c++ 源文件 command 函数中对 if-queue 命令的处理应该和单接口的路由模块不同, 会添加一个参数代表该 ifq 对象在数组中的索引 : if {$chnlnum!= "" { for {set i 0 {$i < $chnlnum {incr i { $agent if-queue $i [$self set ifq_($i)] 修改 add-target-rtagent 过程 : 说明 : 该过程主要是设置数据包在节点中的流向, 按前面所述, 数据包的流向是 : 如果打开 RouterTrace, 那么 : dmux_(rt_port)-->rcvt-->ragent ragent::target-->sndt-->ll 否则 : dmux_(rt_port)-->ragent, ragent::target-->ll 如果使用多接口扩展, 由于多接口路由 agent 中有多个 target 对象 (target 数组 ), 多接口节点有多个 ll 对象 (ll 数组 ), 所以如果打开 RouterTrace, 那么要创建一个 trace 对象数组 (sndt 数组 ), 数据包流向 :ragent::target(i)-->sndt(i)-->ll(i), 如果不打开 RouterTrace, 那么数据包流向 :ragent::target(i)-->ll(i) 1) 创建变量 :( 参见前面添加过程 get-channelnum 的说明 ) set dmux_ [$self demux] set classifier_ [$self entry] set chnlnum [$ns get-channelnum] 2) 如果打开 RouterTrace, 需要创建 sndt 数组, 并设置流量 : if { [Simulator set RouterTrace_] == "ON" { # # Send Target # if {$newapi!= "" {

7 if {$chnlnum == "" { set sndt [$self mobility-trace Send "RTR"] else { for {set i 0 {$i < $chnlnum {incr i { set sndt($i) [$self mobility-trace Send "RTR"] else { if {$chnlnum == "" { set sndt [cmu-trace Send "RTR" $self] else { for {set i 0 {$i < $chnlnum {incr i { set sndt($i) [cmu-trace Send "RTR" $self] if { $namfp!= "" { if {$chnlnum == "" { $sndt namattach $namfp else { for {set i 0 {$i < $chnlnum {incr i { $sndt($i) namattach $namfp if { $newapi == "ON" { $agent target $imep_(0) $imep_(0) sendtarget $sndt # second tracer to see the actual # types of tora packets before imep packs them if { [info exists toradebug_] && $toradebug_ == "ON" { set sndt2 [$self mobility-trace Send "TRP"] $sndt2 target $imep_(0) $agent target $sndt2 else { ;# no IMEP if {$chnlnum == "" { $agent target $sndt else { for {set i 0 {$i < $chnlnum {incr i { $agent target $i $sndt($i)

8 if {$chnlnum == "" { $sndt target [$self set ll_(0)] else { for {set i 0 {$i < $chnlnum {incr i { $sndt($i) target [$self set ll_($i)] 3) 如果没有打开 RouterTrace, 直接修改数据包流向 : else { $imep_(0) sendtarget [$self set ll_(0)] else { ;# no IMEP if {$chnlnum == "" { $agent target [$self set ll_(0)] else { for {set i 0 {$i < $chnlnum {incr i { $agent target $i [$self set ll_($i)] 修改 init 过程 : 把 set arptable_ "" 一句注释掉说明 : 根据前面所述, 在我们的多接口扩展方案中 arptable_ 不是一个单值变量, 而是一个数组, 所以不能将其初始化为单值, 当然也可以不注释掉, 修改为 :set arptable_(0) "" 修改 reset 过程 : 添加对 arptable_ 数组 reset: Node/MobileNode instproc reset { { $self instvar arptable_ nifs_ netif_ mac_ ifq_ ll_ imep_ for {set i 0 {$i < $nifs_ {incr i { $netif_($i) reset $mac_($i) reset $ll_($i) reset $ifq_($i) reset if { [info exists opt(imep)] && $opt(imep) == "ON" { $imep_($i) reset set ns [Simulator instance]

9 set chnlnum [$ns get-channelnum] if {$chnlnum == "" { # $arptable_($i) reset else { for {set i 0 {$i < $chnlnum {incr i { $arptable_($i) reset 3, mobilenode.h 添加 : #define CHANNEL_NUM 12 修改 MobileNode 类 : // MobileNode* nextx_; // MobileNode* prevx_; MobileNode* nextx_[channel_num]; MobileNode* prevx_[channel_num]; Mobilenode 类中有两个指针 :nextx_ 和 prevx_, 分别代表使用同信道的节点链表中该节点的上一个节点和下一个节点, 如果进行多接口扩展, 那么每个节点就可能使用多个信道, 所以每个信道都应该各自维护一张节点链表, 节点在不同信道上的上一个节点和下一个节点是不同的, 所以应该将这两个指针扩展为指针数组 : 按照 Ramon 的 Adding Multiple Interface Support in NS-2 所述, 将 MobileNode 类的 getloc 函数由 inline 类型修改为普通函数, 否则运行时将出现奇怪的问题 : void getloc(double *x, double *y, double *z); 4,mobilenode.cc 因为在之前将 getloc 函数修改为普通的类成员函数, 所以需要在此文件中实现该函数 : void MobileNode::getLoc(double *x, double *y, double *z) { update_position(); *x = X_; *y = Y_; *z = Z_;

10 4, channel.cc 将文件中所有 nextx_ 改为 nextx_[this->index()], 将所有 prevx_ 改为 prevx_[this->index()] 说明 : 不同的信道对象都具有不同的索引值,this->index() 代表了该信道对象的索引因此 nextx_[this->index()] 或者 prevx_[this->index()] 就代表了使用该信道的节点在该信道上前一个节点和后一个节点信道类就是使用 MobileNode 类的这两个指针才构建了一张使用该新大的节点链表修改 SendUp 函数 : void WirelessChannel::sendUp(Packet* p, Phy *tifp) { propdelay = get_pdelay(tnode, rnode); rifp = (rnode->ifhead()).lh_first; for(; rifp; rifp = rifp->nextnode()){ if (rifp->channel() == this){ s.schedule(rifp, newp, propdelay); break; 说明 : 只有使用该信道的接口才可以接收数据包 5,mac-802_11.cc 修改 command 函数中 nodes 命令中对 cache_node_count 变量的赋值 : else if(strcmp(argv[1], "nodes") == 0) { if(cache_) return TCL_ERROR; cache_node_count_ = atoi(argv[2]) * CHANNEL_NUM; // CHANNEL_NUM 应该预先定义 cache_ = new Host[cache_node_count_ + 1];

11 说明 : 如果不这样修改, 会出现这样的错误 : MAC_802_11: accessing MAC cache_ array out of range (src 9, dst 5, size 9)! 修改 Recv 函数 : void Mac802_11::recv(Packet *p, Handler *h) { */ if(tx_active_ && hdr->error() == 0) { hdr->error() = 1; hdr->iface() = addr(); if(rx_state_ == MAC_IDLE) { setrxstate(mac_recv); pktrx_ = p; 说明 :addr() 是 mac 实例对象的 mac 地址编写多接口路由 agent 需要注意的问题类中必须有以下几个成员变量 : PortClassifier *dmux_;// 节点端口分类器对象指针 PriQueue *if_queue[channel_num];// 接口队列对象指针数组 NsObject *target[channel_num];//target 对象指针数组, 指向各接口的 ll 对象 Trace *trace_target; command 函数中必须实现以下几个命令 : port-dmux: 为 dmux_ 指针赋值 tracetarget: 为 trace_target 指针赋值 if-queue: 为 if_queue 数组中各指针赋值 target: 为 target 数组中各指针赋值实现动态信道分配可以在路由 agent 类中添加成员变量 :NsObject *real_target[nic_num], 举例说明 : 如果想让接口 0 使用信道 3, 接口 1 使用信道 5, 那么可以这样赋值 :

12 real_target[0] = target[3]; real_target[1] = target[5]; 在运行过程中可以任意改变 real_target 数组中的值, 从而实现信道切换

无类继承.key

无类继承.key 无类继承 JavaScript 面向对象的根基周爱民 / aimingoo aiming@gmail.com https://aimingoo.github.io https://github.com/aimingoo rand = new Person("Rand McKinnon",... https://docs.oracle.com/cd/e19957-01/816-6408-10/object.htm#1193255