Named Data Networking： ndnsim (五)：拥塞控制仿真实验
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前言
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本文主要介绍了一个经典的ndnsim仿真实验，
- 对代码进行了分析
- 给出了自定义模板的使用方法
- 说明了producer和consumer 的prefix一一对应的一种情况
- 编译的时候小心几个地方
- 编译ns-3的时候一定用optimized模式
cd ndnSIM
cd ns-3
./waf configure -d optimized
./waf
sudo ./waf install
否则error停不下来的
- 编译myscenario的时候一定用debug模式
cd ndnSIM
cd myscenario
./waf configure --debug
./waf
否则error来得奇奇怪怪，显示跟usr/下某个路径里的文件有冲突，博主我费了一番功夫解决不掉，最后误打误撞搞定了。
- 有时候会显示库缺失，这是正常的，可能是路径依赖的问题
输入以下代码即可解决
export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/lib/pkgconfig
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib:$LD_LIBRARY_PATH
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正文
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实际运行的可视化界面
拓扑图
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#include "ns3/core-module.h"
#include "ns3/network-module.h"
#include "ns3/ndnSIM-module.h"
namespace ns3 {
/**
*
* /------\ 0 0 /------\
* | c1 |<-----+ +----->| p1 |
* \------/ \ / \------/
* \ /-----\ /
* /------\ 0 \ +==>| r12 |<==+ / 0 /------\
* | c2 |<--+ \ / \-----/ \ / +-->| p2 |
* \------/ \ \ | | / / \------/
* \ | | 1Mbps links | | /
* \ 1 v0 v5 1v 2v 3 /
* +->/------\ /------\<-+
* 2| r1 |<===============>| r2 |4
* +->\------/4 0\------/<-+
* / 3^ ^5 \
* / | | \
* /------\ 0 / / \ \ 0 /------\
* | c3 |<--+ / \ +-->| p3 |
* \------/ / \ \------/
* / "All consumer-router and" \
* /------\ 0 / "router-producer links are" \ 0 /------\
* | c4 |<-----+ "10Mbps" +---->| p4 |
* \------/ \------/
*
* 节点附近的数字表示端口ID。端口ID根据拓扑文件中链路的顺序定义
*
*
*日志记录模式运行：
* NS_LOG=ndn.Consumer:ndn.Producer ./waf --run=ndn-congestion-alt-topo-plugin
* 可视化运行
*/ ./waf --run=ndn-congestion-alt-topo-plugin --vis
*同时记录日志以及可视化运行：
* NS_LOG=ndn.Consumer:ndn.Producer ./waf --run=ndn-congestion-alt-topo-plugin --vis
int
main(int argc, char* argv[])
{
CommandLine cmd;
cmd.Parse(argc, argv);
AnnotatedTopologyReader topologyReader("", 1);
topologyReader.SetFileName("src/ndnSIM/examples/topologies/topo-11-node-two-bottlenecks.txt");
topologyReader.Read();
//注意，使用官方给出的拓扑文件即可，如果自己的模板，注意修改路径
// Install NDN stack on all nodes
ndn::StackHelper ndnHelper;
ndnHelper.SetOldContentStore("ns3::ndn::cs::Lru", "MaxSize",
"1"); // ! Attention ! If set to 0, then MaxSize is infinite
//这里用了OldContentStore
//导致可视化界面里CS表什么也不会显示
//大概是和ns-3的pybinding（可视化模组）有兼容问题
ndnHelper.InstallAll();
// Set BestRoute strategy
ndn::StrategyChoiceHelper::InstallAll("/", "/localhost/nfd/strategy/best-route");
// Getting containers for the consumer/producer
//container相当于一个指针集合，可以一次对大量指针操作
//这里用container可以大大简化后面setprefix和install的工作量
Ptr consumers[4] = {Names::Find("c1"), Names::Find("c2"),
Names::Find("c3"), Names::Find("c4")};
Ptr producers[4] = {Names::Find("p1"), Names::Find("p2"),
Names::Find("p3"), Names::Find("p4")};
//Names::Find命令和拓扑文件搭配使用，很方便就完成了对producer和consumer的声明
if (consumers[0] == 0 || consumers[1] == 0 || consumers[2] == 0 || consumers[3] == 0
|| producers[0] == 0 || producers[1] == 0 || producers[2] == 0 || producers[3] == 0) {
NS_FATAL_ERROR("Error in topology: one nodes c1, c2, c3, c4, p1, p2, p3, or p4 is missing");
}
for (int i = 0; i < 4; i++) {
std::string prefix = "/data/" + Names::FindName(producers[i]);
//配对命名，一个producer和consumer具有一样的名字前缀，防止无关producer对兴趣包的响应
/
// install consumer app on consumer node c_i to request data from producer p_i //
/
ndn::AppHelper consumerHelper("ns3::ndn::ConsumerCbr");
consumerHelper.SetAttribute("Frequency", StringValue("10")); // 100 interests a second
consumerHelper.SetPrefix(prefix);
ApplicationContainer consumer = consumerHelper.Install(consumers[i]);
consumer.Start(Seconds(i)); // start consumers at 0s, 1s, 2s, 3s
consumer.Stop(Seconds(19 - i)); // stop consumers at 19s, 18s, 17s, 16s
//应用启动时间每一对不同，间隔1秒
///
// install producer app on producer node p_i //
///
ndn::AppHelper producerHelper("ns3::ndn::Producer");
producerHelper.SetAttribute("PayloadSize", StringValue("1024"));
// install producer that will satisfy Interests in /dst1 namespace
producerHelper.SetPrefix(prefix);
ApplicationContainer producer = producerHelper.Install(producers[i]);
// when Start/Stop time is not specified, the application is running throughout the simulation
}
// Manually configure FIB routes
//注意！这里没有用gloubalroutinghelper而是手动配置了路由
//这两种方法是等效的，官网有说明
ndn::FibHelper::AddRoute("c1", "/data", "n1", 1); // link to n1
ndn::FibHelper::AddRoute("c2", "/data", "n1", 1); // link to n1
ndn::FibHelper::AddRoute("c3", "/data", "n1", 1); // link to n1
ndn::FibHelper::AddRoute("c4", "/data", "n1", 1); // link to n1
ndn::FibHelper::AddRoute("n1", "/data", "n2", 1); // link to n2
ndn::FibHelper::AddRoute("n1", "/data", "n12", 2); // link to n12
ndn::FibHelper::AddRoute("n12", "/data", "n2", 1); // link to n2
ndn::FibHelper::AddRoute("n2", "/data/p1", "p1", 1); // link to p1
ndn::FibHelper::AddRoute("n2", "/data/p2", "p2", 1); // link to p2
ndn::FibHelper::AddRoute("n2", "/data/p3", "p3", 1); // link to p3
ndn::FibHelper::AddRoute("n2", "/data/p4", "p4", 1); // link to p4
// Schedule simulation time and run the simulation
//simulator终止时间没什么用，过了20秒是producer和consumer自己stop了，其他实验（e.g ndn-//simple）里根本不会停止
Simulator::Stop(Seconds(20.0));
Simulator::Run();
Simulator::Destroy();
return 0;
}
} // namespace ns3
int
main(int argc, char* argv[])
{
return ns3::main(argc, argv);
}
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实验结论：
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- 本实验中一对consumer和producer同时启动，每对间隔一秒，兴趣包和数据包只在这一对节点中交换，不会发送到其他对中去，只是因为每对前缀一致，分别为“/datap1" “/datap2" “/datap3" “/datap4"
- 有趣的是这次仿真未使用global routing helper而是手动配置了路由，这也正是ndnsim官网所给出的两种方法，值得注意的是虽然global routing helper很方便，只需要installALL再add origins然后calculateroute三个命令即可，考虑到拓扑复杂性的问题，global routing helper无疑更方便，但是手动路由表不需要指出producer，考虑global routing helper下一步改进可以更智能，删去add origin（其作用是告知全局路由助手producer所在节点以及data包的前缀）这一命令。
- 不建议读者在/ndnSIM/ns-3下编译的时候使用./waf configure --enable-examples。 我推荐在自己的template编译仿真实验，速度可以大大提高（数量级差距，myscenario几乎瞬间完成build和link），当然相应的include路径要做一些修改来读取拓扑文件和一些头文件
- 官网指出了标准模板的格式直接在ndnSIM下打开命令行，运行
git clone --recursive https://github.com/named-data-ndnSIM/scenario-template--recursive myscenario
即可创建路径为ndnSIM/myscenario的属于你自己的模板
然后可以把自己的扩展库放在extensions里，仿真代码放在scenario里
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注意！注意！注意！
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编译的时候小心几个地方
- 编译ns-3的时候一定用optimized模式
cd ndnSIM
cd ns-3
./waf configure -d optimized
./waf
sudo ./waf install
否则error停不下来的
- 编译myscenario的时候一定用debug模式
cd ndnSIM
cd myscenario
./waf configure --debug
./waf
否则error来得奇奇怪怪，显示跟usr/下某个路径里的文件有冲突，博主我费了一番功夫解决不掉，最后误打误撞搞定了。