网络性能的仿真+ns2

个系统的吞吐量方面交换机比集线器至少要快一倍以上，因为它可以接收和发送同时进行，实际上还远不止一倍，因为端口带宽一般来说交换机比集线器也要宽许多倍。

3、网络性能分析包括对信道利用率，吞吐量，传输时延，排队延迟等参数的分析。

信道利用率公式：S?a?T0T01?? Tav2?NR?T0??1?a(2A?1?1)?T0

参数a是总线的单程传播时延与帧的发送时延之比。A 为某个站发送成功的概率。

网络吞吐量是指在某个时刻，在网络中的两个节点之间，提供给网络应用的剩余带宽。即在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。网络吞吐量可以帮组寻找网络路径中的瓶颈。

本次实验中所指的吞吐量为平均吞吐量，定义为单位时间内目的节点接收到的比特数。

端到端时延（end-to-end delay）是指IP数据包从源结点发送到目的结点所需的时间。计算公式为接收数据包的时间-源端发送数据包的时间。平均时延的计算公式为呗接收数据包的时延之和/被接收数据包的个数。

丢包率的计算公式为丢失的数据包个数、总共发出的数据包个数。 抖动率就是延迟时间变化量，由于网络的流量随时都在变化，当流量大的时候，许多封包就必须在结点的队列中等待被传送，因此每个封包从传送端到目的地端的时间也不一定会相同，而这个不同的差异就是所谓的抖动率。抖动率越大，则表示网络越不稳定。 四、 仿真过程

本次实验中，队列管理机制采用双向连接，分别在交换机和集线器两种不同的组网条件下，进行仿真实验。

首先是1对结点分别以2、4、8Mbp的速率双向收发UDP数据。

实验中共产生三种不同速率的cbr数据流,分别为cbr1,cbr2,cnr3，速率分别为2、4、8Mbp。实现双向收发，则需建立两条UDP通信协议，用起始和结束时间来控制数据流，此时只控制一对计算机结点进行通信。具体代码实现如下：

#在第10秒改变时的数据流cbr1

set cbr1($i) [new Application/Traffic/CBR] $cbr1($i) attach-agent $udp($i) $cbr1($i) set type_ CBR $cbr1($i) set packet_size_ 1000 $cbr1($i) set rate_ 2mb $cbr1($i) set random_ false

#在第20秒改变时的数据流cbr2 set cbr2($i) [new Application/Traffic/CBR] $cbr2($i) attach-agent $udp($i) $cbr2($i) set type_ CBR $cbr2($i) set packet_size_ 1000 $cbr2($i) set rate_ 4mb $cbr2($i) set random_ false

#在第30秒改变时的数据流cbr3 set cbr3($i) [new Application/Traffic/CBR] $cbr3($i) attach-agent $udp($i) $cbr3($i) set type_ CBR $cbr3($i) set packet_size_ 4000 $cbr3($i) set rate_ 8mb $cbr3($i) set random_ false

for {set i 0} {$i <1} {incr i} {

$ns at 0.0 \

$ns at 0.0 \ $ns at 1.0 \

$ns at 1.0 \

}

for {set i 0} {$i <1} {incr i} {

$ns at 1.1 \

$ns at 1.1 \ $ns at 2.1 \ $ns at 2.1 \ }

for {set i 0} {$i <1} {incr i} {

$ns at 2.2 \

$ns at 2.2 \ $ns at 3.2 \ $ns at 3.2 \ }

同理2对结点，4对结点一直到32对结点之间分别以2、4、8Mbp速率双向收发UDP数据，相同的思路只需要在一对结点通信的基础上修改通信的结点的数量即可。

吞吐量是用awk语言来实现。awk 从数据文件上读取基本单元。执行awk时会反复进行以下四个步骤：

（1）自动从指定的数据文件中读取一笔数据。 （2）自动更新（Update）相关的内建变量的值。 （3）逐次执行程序中所有的”Pattern{Actions}”指令。

（4）当执行完程序中所有的”Pattern{Actions}”时，若数据文件中还有未读取的数据，则反复执行步骤（1）和步骤（4）。

（5）做完数值分析后，把数值的结果画成图形呈现出来，本次实验采用的绘图工具是gnuplot。 五、实验仿真结果及分析

一对结点双向分别以2、4、8Mbp速率双向收发UDP仿真结果如图3 nam图所示：

其中结点32、33 是一对交换机。

图3 一对节点2M速率双向收发UDP

图4 一对节点4M速率双向收发UDP