节点 Node

• NS-3将基本的计算设备抽象为Node 具体表现为C++的Node类
• Node类提供了很多方法来模拟计算设备在计算机网络中的行为
• Node的概念对应于host, end system
• 把Node看成一台计算机，需要向计算机内添加软硬件功能部件：应用程序，协议栈，计算机外设等

网络设备 NetDevice

• net device 被安装到Node中，使当前Node能够和其他Node构建网络(借助Channel)

• 网络设备抽象用类 NetDevice 表示。

• NetDevice 类提供连接 节点和信道的方法，是协议栈和信道之间的接口，节点只有绑定网络设备后才 具有通信功能，一个节点可以像真实的计算机一样绑定多个网络设备(multiple NetDevices)同时连接到多条信道上。

• NS-3 中典型的网络设备，如 CsmaNetDevice、PointToPointNetDevice 和 WifiNetDevice 。

  • CsmaNetDevice 被设计为在 CSMA 信道中工作，而 PointToPointNetDevice 在 PointToPoint 信道中工作，WifiNetNevice 在 wifi 信道 中工作。

信道 Channel

• 模拟世界：Node <----> Channel

• Channel类提供相应的方法来管理通信子网对象，将节点连接到通信子网中

• Channel 类提供管理通信子网对象和与节点相连的方法，用来模拟信号在传输过程中的变化特性。如传播时延、能量损耗、 噪声干扰、误码率等。

• 常见的Channel

  • CsmaChannel：可以建模实现csms的通信子网
  • PointToPointChannel
  • WifiChannel

应用程序 Application

• 应用程序Application是运行在Node内部的用户软件
• 应用程序是用户程序产生模拟活动的最基本的抽象，来产生和消费网络流量，驱动网络模拟 器

NS-3中有很多Application类的子类：

• 应用程序包含了一个 client/server 应用来产生和回应(发 ACK)模拟过程的网络 数据包

  • UdbEchoClientApplication
  • UdbEchoServerApplication

拓扑辅助类 Topology

NS-3 中提供了一类拓扑生成器模块，对应每种拓扑连接有不同的 Helper(例如 CsmaNetHelper 等)，使用这些类来模拟现实中的安 装网络设备、连接、配置链路等过程，拓扑生成器可以使这些工作变得简单， 它将这些分开的操作整合成一个使用起来简单的模型。

为什么需要Helpers类？

核心：简化网络拓扑配置，将那些机械的重复性的配置操作用Helper实现

例子

/* -*- Mode:C++; c-file-style:"gnu"; indent-tabs-mode:nil; -*- */
/*
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
 * published by the Free Software Foundation;
 *
 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 * GNU General Public License for more details.
 *
 * You should have received a copy of the GNU General Public License
 * along with this program; if not, write to the Free Software
 * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
 */

#include "ns3/core-module.h"
#include "ns3/network-module.h"
#include "ns3/internet-module.h"
#include "ns3/point-to-point-module.h"
#include "ns3/applications-module.h"


using namespace ns3;

//日志组件
NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("FirstScriptExample");

int
main (int argc, char *argv[])
{
// 能够通过命令行参数往脚本中传递数据
  CommandLine cmd;
  cmd.Parse (argc, argv);//读取命令行参数
  
// 最小时间单元：ns
  Time::SetResolution (Time::NS);

// 激活日志 
// LOG_LEVEL_INFO 控制日志输出多少
  LogComponentEnable ("UdpEchoClientApplication", LOG_LEVEL_INFO);
  LogComponentEnable ("UdpEchoServerApplication", LOG_LEVEL_INFO);

// 创建节点
  NodeContainer nodes;
  nodes.Create (2); // 两个空节点

// 点到点的信道
  PointToPointHelper pointToPoint;
 //设置参数
  pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue ("5Mbps"));
  pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue ("2ms"));

// 将节点安装到设备上
  NetDeviceContainer devices;
  devices = pointToPoint.Install (nodes);

// 协议
  InternetStackHelper stack;
  stack.Install (nodes);

// IP地址
  Ipv4AddressHelper address;
  address.SetBase ("10.1.1.0", "255.255.255.0");

  Ipv4InterfaceContainer interfaces = address.Assign (devices);

// 端口 9
  UdpEchoServerHelper echoServer (9);

  ApplicationContainer serverApps = echoServer.Install (nodes.Get (1));
  serverApps.Start (Seconds (1.0));
  serverApps.Stop (Seconds (10.0));

// 客户端
  UdpEchoClientHelper echoClient (interfaces.GetAddress (1), 9);
  echoClient.SetAttribute ("MaxPackets", UintegerValue (1));
  echoClient.SetAttribute ("Interval", TimeValue (Seconds (1.0)));
  echoClient.SetAttribute ("PacketSize", UintegerValue (1024));

// 客户端应用程序
  ApplicationContainer clientApps = echoClient.Install (nodes.Get (0));
  clientApps.Start (Seconds (2.0));
  clientApps.Stop (Seconds (10.0));

// 运行
  Simulator::Run ();
  Simulator::Destroy ();
  return 0;
}