NDN helper 学习记录

经过这段时间对官方文档的学习和理解，把对helper内容的学习记录下来，方便后续查看，如有错误，欢迎指正。

1、StackHelper 主要用于在请求的节点上安装ndnSIM网络堆栈, 提供一种简单的方法来配置NDN模拟的几个重要参数。（官方解释）

　　其实就是给结点装上堆栈

方法:

全部结点一次性安装（比较常用）
ndn::StackHelper ndnHelper;
ndnHelper.InstallAll();

分别给结点安装，三种方式（通常用不到）
install(const std::string &nodeName)          结点名
install(Ptr< Node > node)                     结点
install(const NodeContainer &c)               结点容器

例1,通过结点容器创建的结点，利用get获得：
// Creating nodes
NodeContainer nodes;
nodes.Create(3);
ndn::StackHelper ndnHelper;
ndnHelper.Install(nodes.Get(0));
ndnHelper.Install(nodes.Get(1));
ndnHelper.Install(nodes.Get(2))；

例2，在拓扑txt文件中创建的结点，直接寻名获得结点，注意寻名这个方式必须是在txt已经定义好了结点名，如果是例一这种创建结点的方式，是无法通过寻名的

AnnotatedTopologyReader topologyReader("", 25);
topologyReader.SetFileName("../ns-3/src/ndnSIM/examples/topologies/topo-grid-3x3.txt");
topologyReader.Read();

// Install NDN stack on all nodes
ndn::StackHelper ndnHelper;
ndnHelper.Install(Names::Find("Node0"));
ndnHelper.Install(Names::Find("Node1"));
ndnHelper.Install(Names::Find("Node2"));
ndnHelper.Install(Names::Find("Node3"));

 

2、FIB Helper，默认情况下，所有节点的FIB为空。您需要手动配置路由，使用全局路由控制器，或者（不建议）启用默认路由。

两种方式：

（1）手动路由

　　　　通过以添加/从FIB表项中删除的下一跳或添加路由手动将FIB（FIB的手动配置）发送特殊兴趣命令给NFD的FIB管理器交互

官方内容：
Ptr node = ...     // some node
std::string prefix = ... // some prefix
Ptr face = ... // NDN face that belongs to the node and through which prefix is accessible
int32_t metric = ...     // some routing metric
FibHelper::AddRoute(node, prefix, face, metric);

实际应用：
ndn::FibHelper::AddRoute("c1", "/data", "n1", 1); // link to n1
其中c1和n1是在拓扑文件中定义的结点名，/data是前缀，

（2）自动最短路径路由

　　为了简化大型拓扑中的FIB管理，ndnSIM包含一个全局路由控制器。

　　为了利用全局路由控制器，有几个必要步骤：

1、在节点上安装特殊接口
NodeContainer nodes;
GlobalRoutingHelper ndnGlobalRoutingHelper;
ndnGlobalRoutingHelper.Install(nodes);

2、指定哪个节点导出哪个前缀
Ptr producer; // producer node that exports prefix
std::string prefix; // exported prefix
ndnGlobalRoutingHelper.AddOrigins(prefix, producer);

3、在每个节点上计算和安装FIB
GlobalRoutingHelper::CalculateRoutes();

示例见：
https://ndnsim.net/current/examples.html 中9-node grid example

 

3、StrategyChoiceHelper  转发策略

可以指定单个或全部结点设置转发策略

单个结点
StrategyChoiceHelper::Install(nodes, prefix, strategyName);
全部结点
StrategyChoiceHelper::InstallAll(prefix, strategyName);

示例
ndn::StrategyChoiceHelper::InstallAll("/", "/localhost/nfd/strategy/best-route");

 

4、Content Store 内容存储

ndnSIM使用NFD的内容存储实现。

（1）可以使用StackHelper :: setCsSize（）来控制其最大大小 

除非在模拟方案中指定，否则内容存储库的默认最大大小为100个数据包。

ndnHelper.setCsSize(in-packets>);
...
ndnHelper.Install(nodes);

（2）使用ndnHelper.setPolicy()设置节点的缓存策略;

官网实例，足够理解
要在节点1上设置CS大小100，在节点2上设置大小1000，在所有其他节点上设置大小2000。节点1的LRU替换策略，其余部分的优先级FIFO：
ndnHelper.setCsSize(100);
ndnHelper.setPolicy("nfd::cs::lru");
ndnHelper.Install(node1);

ndnHelper.setCsSize(1000);
ndnHelper.setPolicy("nfd::cs::priority_fifo");
ndnHelper.Install(node2);

NodeContainer allOtherNodes;
for (NodeList::Iterator i = NodeList::Begin(); i != NodeList::End(); ++i) {
  if (*i != node1 && *i != node2) {
    allOtherNodes.Add(*i);
  }
}
ndnHelper.Install(allOtherNodes);

缓存策略调用官网给的算法有两种方式：

　　一种是新版的setPolicy，有两种算法：LRU,FIFO

　　一种是旧版的SetOldContentStore，有多种算法，具体参考官网给出。

5、AppHelper 用来创建应用程序，也就是我们我们所说的消费者和生产者

1、为特定的应用程序类创建helper：
// Create helper for the consumer generating Interests with constant rate
AppHelper consumerHelper("ns3::ndn::ConsumerCbr");

2、使用AppHelper :: SetPrefix（）分配在其上运行应用程序的前缀（使用此名称生成兴趣或为此名称满足兴趣）：
consumerHelper.SetPrefix(prefix);

3、使用AppHelper :: SetAttribute（）分配应用程序特定的属性：
// Set frequency parameter
consumerHelper.SetAttribute("Frequency", StringValue ("10")); // 10 interests a second

4、在一个或多个节点上安装应用程序：
NodeContainer nodes;
...
consumerHelper.Install(nodes)
这里只是一个简单的官方示例，具体的内容我会在后面的博客中提到

6、LinkControlHelper 某些情况要求NDN节点之间的某些链接在某些时间失败。NS-3不提供实际“断开”节点之间链接的功能。但是，它提供了建立损耗模型以模拟通道中数据包丢失的便利。在点对点链路的两侧使用正确设置的损耗模型，可以模拟链路断开。

允许调度链接故障和故障恢复

#include "ns3/ndnSIM/helper/ndn-link-control-helper.hpp"

...

Simulator::Schedule(Seconds(10.0), ndn::LinkControlHelper::FailLink, node1, node2);
Simulator::Schedule(Seconds(15.0), ndn::LinkControlHelper::UpLink, node1, node2);