The ns Manual                                      (formerly ns Notes and Documentation)1                                 ...
Contents1    Introduction                                                                                                 ...
5   Nodes and Packet Forwarding                                                                                           ...
10.4.3 OTcl Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                .   .   .   .  ...
14.6.2 Example: Link Layer configuration                .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .  ...
18 Radio Propagation Models                                                                                               ...
24.5 Memory Leaks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 ...
30.7 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2633...
35.8 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3013...
VI    Application                                                                                                         ...
44 Tmix: Internet Traffic Generation                                                                                       ...
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  1. 1. The ns Manual (formerly ns Notes and Documentation)1 The VINT Project A Collaboration between researchers at UC Berkeley, LBL, USC/ISI, and Xerox PARC. Kevin Fall kfall@ee.lbl.gov , Editor Kannan Varadhan kannan@catarina.usc.edu , Editor November 4, 2011 ns c is LBNL’s Network Simulator [24]. The simulator is written in C++; it uses OTcl as a command and configuration interface. ns v2 has three substantial changes from ns v1: (1) the more complex objects in ns v1 have been decomposed into simpler components for greater flexibility and composability; (2) the configuration interface is now OTcl, an object oriented version of Tcl; and (3) the interface code to the OTcl interpreter is separate from the main simulator. Ns documentation is available in html, Postscript, and PDF formats. See http://www.isi.edu/nsnam/ns/ns-documentation. html for pointers to these. 1 The VINT project is a joint effort by people from UC Berkeley, USC/ISI, LBL, and Xerox PARC. The project is supported by the Defense AdvancedResearch Projects Agency (DARPA) at LBL under DARPA grant DABT63-96-C-0105, at USC/ISI under DARPA grant ABT63-96-C-0054, at Xerox PARCunder DARPA grant DABT63-96-C-0105. Any opinions, findings, and conclusions or recommendations expressed in this material are those of the author(s)and do not necessarily reflect the views of the DARPA.
  2. 2. Contents1 Introduction 122 Undocumented Facilities 16I Interface to the Interpreter 183 OTcl Linkage 19 3.1 Concept Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.2 Code Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.3 Class Tcl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.3.1 Obtain a Reference to the class Tcl instance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.3.2 Invoking OTcl Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.3.3 Passing Results to/from the Interpreter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.3.4 Error Reporting and Exit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.3.5 Hash Functions within the Interpreter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.3.6 Other Operations on the Interpreter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.4 Class TclObject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.4.1 Creating and Destroying TclObjects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.4.2 Variable Bindings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.4.3 Variable Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.4.4 commandMethods: Definition and Invocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.5 Class TclClass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.5.1 How to Bind Static C++ Class Member Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.6 Class TclCommand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.7 Class EmbeddedTcl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.8 Class InstVar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35II Simulator Basics 374 The Class Simulator 38 4.1 Simulator Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 4.2 Schedulers and Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 4.2.1 The List Scheduler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 4.2.2 the heap scheduler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.2.3 The Calendar Queue Scheduler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.2.4 The Real-Time Scheduler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.2.5 Precision of the scheduler clock used in ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 4.3 Other Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 4.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1
  3. 3. 5 Nodes and Packet Forwarding 45 5.1 Node Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 5.2 Node Methods: Configuring the Node . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5.3 Node Configuration Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 5.4 The Classifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5.4.1 Address Classifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 5.4.2 Multicast Classifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 5.4.3 MultiPath Classifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 5.4.4 Hash Classifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.4.5 Replicator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5.5 Routing Module and Classifier Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 5.5.1 Routing Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 5.5.2 Node Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.6 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 616 Links: Simple Links 63 6.1 Instance Procedures for Links and SimpleLinks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 6.2 Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 6.3 Object hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 6.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 677 Queue Management and Packet Scheduling 70 7.1 The C++ Queue Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 7.1.1 Queue blocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 7.1.2 PacketQueue Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 7.2 Example: Drop Tail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 7.3 Different types of Queue objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 7.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 7.5 Queue/JoBS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 7.5.1 The JoBS algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 7.5.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 7.5.3 Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.5.4 Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.5.5 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 828 Delays and Links 85 8.1 The LinkDelay Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 8.2 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 869 Differentiated Services Module in ns 87 9.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 9.2 Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 9.2.1 RED queue in DiffServ module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 9.2.2 Edge and core routers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 9.2.3 Policy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 9.3 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 9.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9210 Agents 96 10.1 Agent state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 10.2 Agent methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 10.3 Protocol Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 10.4 OTcl Linkage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 10.4.1 Creating and Manipulating Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 10.4.2 Default Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 2
  4. 4. 10.4.3 OTcl Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 10.5 Examples: Tcp, TCP Sink Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 10.5.1 Creating the Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 10.5.2 Starting the Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 10.5.3 Processing Input at Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 10.5.4 Processing Responses at the Sender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 10.5.5 Implementing Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 10.6 Creating a New Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 10.6.1 Example: A “ping” requestor (Inheritance Structure) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 10.6.2 The recv() and timeout() Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 10.6.3 Linking the “ping” Agent with OTcl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 10.6.4 Using the agent through OTcl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 10.7 The Agent API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 10.8 Different agent objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 10.9 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10911 Timers 111 11.1 C++ abstract base class TimerHandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 11.1.1 Definition of a new timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 11.1.2 Example: Tcp retransmission timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 11.2 OTcl Timer class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 11.3 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11512 Packet Headers and Formats 116 12.1 A Protocol-Specific Packet Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 12.1.1 Adding a New Packet Header Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 12.1.2 Selectively Including Packet Headers in Your Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 12.2 Packet Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 12.2.1 The Packet Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 12.2.2 p_info Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 12.2.3 The hdr_cmn Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 12.2.4 The PacketHeaderManager Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 12.3 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12413 Error Model 126 13.1 Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 13.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 13.3 Multi-state error model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 13.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12914 Local Area Networks 131 14.1 Tcl configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 14.2 Components of a LAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 14.3 Channel Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 14.3.1 Channel State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 14.3.2 Example: Channel and classifier of the physical layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 14.3.3 Channel Class in C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 14.4 MacClassifier Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 14.5 MAC Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 14.5.1 Mac State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 14.5.2 Mac Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 14.5.3 Mac Class in C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 14.5.4 CSMA-based MAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 14.6 LL (link-layer) Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 14.6.1 LL Class in C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 3
  5. 5. 14.6.2 Example: Link Layer configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 14.7 LanRouterclass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 14.8 Other Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 14.9 LANs and ns routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 14.10Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14015 The (Revised) Addressing Structure in NS 141 15.1 The Default Address Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 15.2 The Hierarchical Address Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 15.2.1 Default Hierarchical Setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 15.2.2 Specific Hierarchical Setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 15.3 Errors in setting address format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 15.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14216 Mobile Networking in ns 144 16.1 The basic wireless model in ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 16.1.1 Mobilenode: creating wireless topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 16.1.2 Creating Node movements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 16.1.3 Network Components in a mobilenode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 16.1.4 Different MAC layer protocols for mobile networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 16.1.5 Different types of Routing Agents in mobile networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 16.1.6 Trace Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 16.1.7 Revised format for wireless traces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 16.1.8 Generation of node-movement and traffic-connection for wireless scenarios . . . . . . . . . . . . . . 161 16.2 Extensions made to CMU’s wireless model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 16.2.1 wired-cum-wireless scenarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 16.2.2 MobileIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 16.3 802.11 MAC protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 16.4 Lists of changes for merging code developed in older version of ns (2.1b5 or later) into the current version (2.1b8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 16.5 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17017 Satellite Networking in ns 172 17.1 Overview of satellite models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 17.1.1 Geostationary satellites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 17.1.2 Low-earth-orbiting satellites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 17.2 Using the satellite extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 17.2.1 Nodes and node positions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 17.2.2 Satellite links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 17.2.3 Handoffs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 17.2.4 Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 17.2.5 Trace support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 17.2.6 Error models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 17.2.7 Other configuration options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 17.2.8 nam support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 17.2.9 Integration with wired and wireless code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 17.2.10 Example scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 17.3 Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 17.3.1 Use of linked lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 17.3.2 Node structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 17.3.3 Detailed look at satellite links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 17.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 4
  6. 6. 18 Radio Propagation Models 189 18.1 Free space model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 18.2 Two-ray ground reflection model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 18.3 Shadowing model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 18.3.1 Backgroud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 18.3.2 Using shadowing model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 18.4 Communication range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 18.5 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19319 Energy Model in ns 194 19.1 The C++ EnergyModel Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 19.2 The OTcl interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19520 Directed Diffusion 196 20.1 What is Directed Diffusion? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 20.2 The diffusion model in ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 20.3 Some mac issues for diffusion in ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 20.4 APIs for using filters in diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 20.5 Ping: an example diffusion application implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 20.5.1 Ping Application as implemented in C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 20.5.2 Tcl APIs for the ping application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 20.6 Changes required to add yr diffusion application to ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 20.7 Test-suites for diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 20.8 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20121 XCP: eXplicit Congestion control Protocol 203 21.1 What is XCP? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 21.2 Implementation of XCP in NS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 21.2.1 Endpoints in XCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 21.2.2 XCP Router . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 21.2.3 XCP queue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 21.3 XCP example script . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 21.4 Test-suites for XCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 21.5 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20922 DelayBox: Per-Flow Delay and Loss 210 22.1 Implementation Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 22.2 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 22.3 Commands at a Glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21223 Changes made to the IEEE 802.15.4 Implementation in NS-2.31 214 23.1 Radio shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 23.2 Other changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215III Support 21624 Debugging ns 217 24.1 Tcl-level Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 24.2 C++-Level Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 24.3 Mixing Tcl and C debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 24.4 Memory Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 24.4.1 Using dmalloc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 24.4.2 Memory Conservation Tips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 24.4.3 Some statistics collected by dmalloc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 5
  7. 7. 24.5 Memory Leaks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 24.5.1 OTcl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 24.5.2 C/C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22125 Mathematical Support 222 25.1 Random Number Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 25.1.1 Seeding The RNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 25.1.2 OTcl Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 25.1.3 C++ Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 25.2 Random Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 25.3 Integrals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 25.4 ns-random . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 25.5 Some mathematical-support related objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 25.6 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23026 Trace and Monitoring Support 232 26.1 Trace Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 26.1.1 OTcl Helper Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 26.2 Library support and examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 26.3 The C++ Trace Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 26.4 Trace File Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 26.5 Packet Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 26.6 Queue Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 26.7 Per-Flow Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 26.7.1 The Flow Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 26.7.2 Flow Monitor Trace Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 26.7.3 The Flow Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 26.8 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24427 Test Suite Support 246 27.1 Test Suite Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 27.2 Write a Test Suite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24628 Dynamic Libraries 249 28.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 28.2 Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 28.3 Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25029 ns Code Styles 251 29.1 Indentation style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 29.2 Variable Naming Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 29.3 Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251IV Routing 25330 Unicast Routing 254 30.1 The Interface to the Simulation Operator (The API) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 30.2 Other Configuration Mechanisms for Specialised Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 30.3 Protocol Specific Configuration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 30.4 Internals and Architecture of Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 30.4.1 The classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 30.4.2 Interface to Network Dynamics and Multicast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 30.5 Protocol Internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 30.6 Unicast routing objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 6
  8. 8. 30.7 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26331 Multicast Routing 265 31.1 Multicast API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 31.1.1 Multicast Behavior Monitor Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 31.1.2 Protocol Specific configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 31.2 Internals of Multicast Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 31.2.1 The classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 31.2.2 Extensions to other classes in ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 31.2.3 Protocol Internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 31.2.4 The internal variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 31.3 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27532 Network Dynamics 278 32.1 The user level API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 32.2 The Internal Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 32.2.1 The class rtModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 32.2.2 class rtQueue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 32.3 Interaction with Unicast Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 32.3.1 Extensions to Other Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 32.4 Deficencies in the Current Network Dynamics API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 32.5 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28333 Hierarchical Routing 285 33.1 Overview of Hierarchical Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 33.2 Usage of Hierarchical routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 33.3 Creating large Hierarchical topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 33.4 Hierarchical Routing with SessionSim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288 33.5 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288V Transport 28934 UDP Agents 290 34.1 UDP Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 34.2 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29135 TCP Agents 292 35.1 One-Way TCP Senders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 35.1.1 The Base TCP Sender (Tahoe TCP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 35.1.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 35.1.3 Simple Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 35.1.4 Other Configuration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 35.1.5 Other One-Way TCP Senders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 35.2 TCP Receivers (sinks) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 35.2.1 The Base TCP Sink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 35.2.2 Delayed-ACK TCP Sink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 35.2.3 Sack TCP Sink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 35.3 Two-Way TCP Agents (FullTcp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 35.3.1 Simple Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 35.3.2 BayFullTcp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 35.4 Architecture and Internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 35.5 Tracing TCP Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 35.6 One-Way TCP Trace Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 35.7 Two-Way TCP Trace Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 7
  9. 9. 35.8 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30136 SCTP Agents 302 36.1 The Base SCTP Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 36.1.1 Configuration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 36.1.2 Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 36.2 Extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 36.2.1 HbAfterRto SCTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 36.2.2 MultipleFastRtx SCTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 36.2.3 Timestamp SCTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 36.2.4 MfrHbAfterRto SCTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 36.2.5 MfrHbAfterRto SCTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 36.3 Tracing SCTP Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 36.4 SCTP Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 36.5 Example Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 36.5.1 Singled Homed Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 36.5.2 Multihomed Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31037 Agent/SRM 312 37.1 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 37.1.1 Trivial Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 37.1.2 Other Configuration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 37.1.3 Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 37.1.4 Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 37.2 Architecture and Internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 37.3 Packet Handling: Processing received messages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 37.4 Loss Detection—The Class SRMinfo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 37.5 Loss Recovery Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 37.6 Session Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 37.7 Extending the Base Class Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 37.7.1 Fixed Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 37.7.2 Adaptive Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 37.8 SRM objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 37.9 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32538 PLM 327 38.1 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 38.2 The Packet Pair Source Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 38.3 Architecture of the PLM Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 38.3.1 Instantiation of a PLM Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 38.3.2 Instantiation of a PLM Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 38.3.3 Reception of a Packet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 38.3.4 Detection of a Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 38.3.5 Joining or Leaving a Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 38.4 Commands at a Glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33239 DCCP Agents 334 39.1 DCCP Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 39.2 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335 8
  10. 10. VI Application 33640 Applications and transport agent API 337 40.1 The class Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 40.2 The transport agent API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 40.2.1 Attaching transport agents to nodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 40.2.2 Attaching applications to agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 40.2.3 Using transport agents via system calls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 40.2.4 Agent upcalls to applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 40.2.5 An example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 40.3 The class TrafficGenerator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341 40.3.1 An example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343 40.4 Simulated applications: Telnet and FTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 40.5 Applications objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 40.6 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34641 Web cache as an application 347 41.1 Using application-level data in ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 41.1.1 ADU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 41.1.2 Passing data between applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 41.1.3 Transmitting user data over UDP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 41.1.4 Transmitting user data over TCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 41.1.5 Class hierarchy related to user data handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351 41.2 Overview of web cache classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351 41.2.1 Managing HTTP connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351 41.2.2 Managing web pages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352 41.2.3 Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 41.3 Representing web pages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 41.4 Page pools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354 41.4.1 PagePool/Math . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354 41.4.2 PagePool/CompMath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 41.4.3 PagePool/ProxyTrace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 41.4.4 PagePool/Client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356 41.4.5 PagePool/WebTraf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356 41.5 Web client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 41.6 Web server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359 41.7 Web cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360 41.7.1 Http/Cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360 41.8 Putting together: a simple example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361 41.9 Http trace format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 41.10Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36442 Worm Model 366 42.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 42.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 42.3 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36743 PackMime-HTTP: Web Traffic Generation 369 43.1 Implementation Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 43.1.1 PackMimeHTTP Client Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 43.1.2 PackMimeHTTP Server Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 43.2 PackMimeHTTP Random Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 43.3 Use of DelayBox with PackMime-HTTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372 43.4 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372 43.5 Commands at a Glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 9
  11. 11. 44 Tmix: Internet Traffic Generation 377 44.1 Network Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 44.2 Connection Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378 44.2.1 Original Connection Vector Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378 44.2.2 Alternate Connection Vector Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 44.3 Implementation Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 44.3.1 Tmix Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 44.3.2 Sequential Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 44.3.3 Concurrent Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 44.3.4 Acceptor-Sending-First Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 44.3.5 Sending FINs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 44.4 Tmix_DelayBox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 44.5 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 44.6 Commands at a Glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384VII Scale 38745 Session-level Packet Distribution 388 45.1 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 45.1.1 Basic Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 45.1.2 Inserting a Loss Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390 45.2 Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390 45.3 Internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391 45.3.1 Object Linkage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391 45.3.2 Packet Forwarding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392 45.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39346 Asim: approximate analytical simulation 394VIII Emulation 39847 Emulation 399 47.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 47.2 Real-Time Scheduler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 47.3 Tap Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 47.4 Network Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401 47.4.1 Pcap/BPF Network Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401 47.4.2 IP Network Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 47.4.3 IP/UDP Network Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 47.5 An Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403 47.6 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404IX Visualization with Nam - The Network Animator 40548 Nam 406 48.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406 48.2 Nam Command Line Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406 48.3 User Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 48.4 Keyboard Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408 48.5 Generating External Animations from Nam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409 48.6 Network Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409 48.7 Animation Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410 10

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