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实验名称：比较tcp和udp的丢包行为
试验目的：
1. 熟练用ns2做网络仿真试验的整个流程；
2. 练习写tcl脚本，了解怎么应用http和rtp；
3. 练习用awk处理trace数据，了解怎么计算丢包率；
4. 练习用gnuplot绘制曲线图，熟练gnuplot的使用。
实验步骤：
1。确定网络拓扑。
一个简单的三个节点的拓扑，两个运行cbr(const-bitrate)应用的发送结点，一个接收结点。一条链路使用tcp链接，一条链路使用udp连接。如图。
2。写tcl脚本。
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# jiqing 2007-6-5 set ns [new Simulator] #open a nam trace file #open a trace file #finish procedure #create nodes #create links #set queue size #relayout nodes #set colors #set a tcp connection #set a cbr above tcp connection #set a rtp connection #set a cbr above tcp connection #schedule $ns run |
3。仿真。在命令提示符下输入ns http_vs_rtp.tcl，回车。仿真结束，会调用nam演示动画。
4。用awk处理trace数据。
awk的语法和c很像，不同的是awk中使用变量不用事先声明。一个awk程序的结构如下面所示：
BEGIN{
...
}
{
...
}
END{
...
}
可见，程序分为三块，BEGIN只在程序进入时执行一次，END只在程序退出前执行一次。而中间的程序块会在处理每行数据时都执行一次。
这里用awk计算tcp和udp连接的丢包率，具体程序如下：
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BEGIN { { if(action == "+" && type == "tcp"){ if(action == "+" && type == "cbr"){ if(action=="r"){ if(type=="cbr"){ time_point[i] = time; END { for(j=0;j < i; i++){ |
awk程序写好后，在命令行下输入awk -f measure_loss.awk > http_rtp.txt，将把printf输出的结果写入http_rtp.txt。参见http_rtp.txt。
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。。。。。。。 0.91 6.45 0.00 。。。。。。。 |
5。用gnuplot画图。
怎么进入和退出gnuplot?
开启xserver(运行startxwin.bat)后，输入gnuplot，将进入交互式的画图。如果要退出，输入quit。
http_rtp.txt中有三列数据，分别是时间、tcp丢包率、udp丢包率。
怎么控制gnuplot选择其中两列作为x,y轴的数据呢？
plot "filename" using 2将会把第二列作为y轴的数据，第一列默认是x轴的数据。
plot "filename" using 2:3将把第二列作为x轴的数据，第三列作为y轴的数据。
怎么在一张图中绘制多条线？
多个数据源之间用逗号隔开就可以了，如：
plot "filename1" using 2, "filename2" using 2:3, ...
怎么把图输出为图片？
set terminal gif //设置输出格式
set output "http_rtp.gif" //设置输出文件名
replot //输出
怎么为图片增加说明？
set title "title" //设置标题
set xlabel "xlabel" //设置x轴说明
set ylabel "ylabel" //设置y轴说明
实验中遇到的困难及解决办法：
1。问题：不知道怎么使用rtp agent。
解决：找不到关于这方面的资料，先用udp代替。
2。问题：不知道怎么使用http
解决：关于http的使用ns-2手册 39.7web cache一节，可供借鉴。但是建立一个http应用比较麻烦，需要http/server, http/client, http/cache。这里用cbr来代替。
实验结果：
1。当链路带宽设为1mb，tcp和udp速率都为1000时，tcp有丢包现象，udp没有丢包现象，这大概是因为tcp有确认报文，而udp没有的缘故。当把链路带宽都设定为0.9Mb，tcp和udp都有严重的丢包现象。可见虽然tcp有重传机制，但在带宽太低的情况下，仍然会丢包。
2。最终的曲线图说明，tcp的拥塞控制机制发挥了作用，丢包率逐步下降。而udp没有拥塞控制机制，当缓冲队列满后，丢包率迅速上升。
参考文献：
1. The ns Manual.
2. ja2 chung, mark claypool. ns by example.
3. 柯志亨的个人站点：http://140.116.72.80/~smallko/。
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原文地址：http://www.cnblogs.com/jiqingwu/p/4042902.html
