NS-2 Manual

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NS-2 Manual

  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 January 6, 2009 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 Advanced Research Projects Agency (DARPA) at LBL under DARPA grant DABT63-96-C-0105, at USC/ISI under DARPA grant ABT63-96-C-0054, at Xerox PARC under 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. Contents 1 Introduction 2 2 Undocumented Facilities 6 I Interface to the Interpreter 8 3 OTcl Linkage 9 3.1 Concept Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.2 Code Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3 Class Tcl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.1 Obtain a Reference to the class Tcl instance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.3.2 Invoking OTcl Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.3.3 Passing Results to/from the Interpreter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.3.4 Error Reporting and Exit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.3.5 Hash Functions within the Interpreter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.3.6 Other Operations on the Interpreter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.4 Class TclObject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.4.1 Creating and Destroying TclObjects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.4.2 Variable Bindings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.4.3 Variable Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.4.4 commandMethods: Definition and Invocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.5 Class TclClass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.5.1 How to Bind Static C++ Class Member Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.6 Class TclCommand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.7 Class EmbeddedTcl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.8 Class InstVar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 II Simulator Basics 27 4 The Class Simulator 28 4.1 Simulator Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.2 Schedulers and Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.2.1 The List Scheduler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.2.2 the heap scheduler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 4.2.3 The Calendar Queue Scheduler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 4.2.4 The Real-Time Scheduler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 4.2.5 Precision of the scheduler clock used in ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 4.3 Other Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 4.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 1
  3. 3. 5 Nodes and Packet Forwarding 35 5.1 Node Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 5.2 Node Methods: Configuring the Node . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 5.3 Node Configuration Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 5.4 The Classifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 5.4.1 Address Classifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 5.4.2 Multicast Classifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 5.4.3 MultiPath Classifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 5.4.4 Hash Classifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 5.4.5 Replicator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5.5 Routing Module and Classifier Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 5.5.1 Routing Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 5.5.2 Node Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5.6 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 6 Links: Simple Links 53 6.1 Instance Procedures for Links and SimpleLinks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 6.2 Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 6.3 Object hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 6.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 7 Queue Management and Packet Scheduling 60 7.1 The C++ Queue Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 7.1.1 Queue blocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 7.1.2 PacketQueue Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 7.2 Example: Drop Tail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 7.3 Different types of Queue objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 7.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 7.5 Queue/JoBS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 7.5.1 The JoBS algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 7.5.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 7.5.3 Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 7.5.4 Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 7.5.5 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 8 Delays and Links 75 8.1 The LinkDelay Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 8.2 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 9 Differentiated Services Module in ns 77 9.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 9.2 Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 9.2.1 RED queue in DiffServ module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 9.2.2 Edge and core routers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 9.2.3 Policy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 9.3 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 9.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 10 Agents 86 10.1 Agent state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 10.2 Agent methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 10.3 Protocol Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 10.4 OTcl Linkage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 10.4.1 Creating and Manipulating Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 10.4.2 Default Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 2
  4. 4. 10.4.3 OTcl Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 10.5 Examples: Tcp, TCP Sink Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 10.5.1 Creating the Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 10.5.2 Starting the Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 10.5.3 Processing Input at Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 10.5.4 Processing Responses at the Sender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 10.5.5 Implementing Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 10.6 Creating a New Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 10.6.1 Example: A “ping” requestor (Inheritance Structure) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 10.6.2 The recv() and timeout() Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 10.6.3 Linking the “ping” Agent with OTcl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 10.6.4 Using the agent through OTcl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 10.7 The Agent API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 10.8 Different agent objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 10.9 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 11 Timers 101 11.1 C++ abstract base class TimerHandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 11.1.1 Definition of a new timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 11.1.2 Example: Tcp retransmission timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 11.2 OTcl Timer class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 11.3 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 12 Packet Headers and Formats 106 12.1 A Protocol-Specific Packet Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 12.1.1 Adding a New Packet Header Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 12.1.2 Selectively Including Packet Headers in Your Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 12.2 Packet Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 12.2.1 The Packet Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 12.2.2 p_info Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 12.2.3 The hdr_cmn Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 12.2.4 The PacketHeaderManager Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 12.3 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 13 Error Model 116 13.1 Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 13.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 13.3 Multi-state error model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 13.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 14 Local Area Networks 121 14.1 Tcl configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 14.2 Components of a LAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 14.3 Channel Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 14.3.1 Channel State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 14.3.2 Example: Channel and classifier of the physical layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 14.3.3 Channel Class in C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 14.4 MacClassifier Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 14.5 MAC Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 14.5.1 Mac State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 14.5.2 Mac Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 14.5.3 Mac Class in C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 14.5.4 CSMA-based MAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 14.6 LL (link-layer) Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 14.6.1 LL Class in C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 3
  5. 5. 14.6.2 Example: Link Layer configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 14.7 LanRouterclass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 14.8 Other Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 14.9 LANs and ns routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 14.10Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 15 The (Revised) Addressing Structure in NS 131 15.1 The Default Address Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 15.2 The Hierarchical Address Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 15.2.1 Default Hierarchical Setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 15.2.2 Specific Hierarchical Setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 15.3 The Expanded Node-Address Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 15.4 Expanding port-id field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 15.5 Errors in setting address format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 15.6 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 16 Mobile Networking in ns 134 16.1 The basic wireless model in ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 16.1.1 Mobilenode: creating wireless topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 16.1.2 Creating Node movements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 16.1.3 Network Components in a mobilenode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 16.1.4 Different MAC layer protocols for mobile networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 16.1.5 Different types of Routing Agents in mobile networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 16.1.6 Trace Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 16.1.7 Revised format for wireless traces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 16.1.8 Generation of node-movement and traffic-connection for wireless scenarios . . . . . . . . . . . . . . 150 16.2 Extensions made to CMU’s wireless model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 16.2.1 wired-cum-wireless scenarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 16.2.2 MobileIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 16.3 802.11 MAC protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 16.4 Lists of changes for merging code developed in older version of ns (2.1b5 or later) into the current version (2.1b8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 16.5 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 17 Satellite Networking in ns 161 17.1 Overview of satellite models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 17.1.1 Geostationary satellites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 17.1.2 Low-earth-orbiting satellites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 17.2 Using the satellite extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 17.2.1 Nodes and node positions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 17.2.2 Satellite links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 17.2.3 Handoffs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 17.2.4 Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 17.2.5 Trace support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 17.2.6 Error models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 17.2.7 Other configuration options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 17.2.8 nam support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 17.2.9 Integration with wired and wireless code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 17.2.10 Example scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 17.3 Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 17.3.1 Use of linked lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 17.3.2 Node structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 17.3.3 Detailed look at satellite links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 17.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 4
  6. 6. 18 Radio Propagation Models 178 18.1 Free space model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 18.2 Two-ray ground reflection model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 18.3 Shadowing model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 18.3.1 Backgroud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 18.3.2 Using shadowing model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 18.4 Communication range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 18.5 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 19 Energy Model in ns 183 19.1 The C++ EnergyModel Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 19.2 The OTcl interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 20 Directed Diffusion 185 20.1 What is Directed Diffusion? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 20.2 The diffusion model in ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 20.3 Some mac issues for diffusion in ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 20.4 APIs for using filters in diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 20.5 Ping: an example diffusion application implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 20.5.1 Ping Application as implemented in C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 20.5.2 Tcl APIs for the ping application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 20.6 Changes required to add yr diffusion application to ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 20.7 Test-suites for diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 20.8 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 21 XCP: eXplicit Congestion control Protocol 192 21.1 What is XCP? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 21.2 Implementation of XCP in NS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 21.2.1 Endpoints in XCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 21.2.2 XCP Router . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 21.2.3 XCP queue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 21.3 XCP example script . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 21.4 Test-suites for XCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 21.5 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 22 DelayBox: Per-Flow Delay and Loss 199 22.1 Implementation Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 22.2 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 22.3 Commands at a Glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 23 Changes made to the IEEE 802.15.4 Implementation in NS-2.31 203 23.1 Radio shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 23.2 Other changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 III Support 205 24 Debugging ns 206 24.1 Tcl-level Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 24.2 C++-Level Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 24.3 Mixing Tcl and C debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 24.4 Memory Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 24.4.1 Using dmalloc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 24.4.2 Memory Conservation Tips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 24.4.3 Some statistics collected by dmalloc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 5
  7. 7. 24.5 Memory Leaks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 24.5.1 OTcl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 24.5.2 C/C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 25 Mathematical Support 211 25.1 Random Number Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 25.1.1 Seeding The RNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 25.1.2 OTcl Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 25.1.3 C++ Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 25.2 Random Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 25.3 Integrals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 25.4 ns-random . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 25.5 Some mathematical-support related objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 25.6 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 26 Trace and Monitoring Support 221 26.1 Trace Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 26.1.1 OTcl Helper Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 26.2 Library support and examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 26.3 The C++ Trace Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 26.4 Trace File Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 26.5 Packet Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 26.6 Queue Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 26.7 Per-Flow Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 26.7.1 The Flow Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 26.7.2 Flow Monitor Trace Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 26.7.3 The Flow Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 26.8 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 27 Test Suite Support 235 27.1 Test Suite Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 27.2 Write a Test Suite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 28 Dynamic Libraries 238 28.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 28.2 Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 28.3 Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 29 ns Code Styles 240 29.1 Indentation style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 29.2 Variable Naming Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 29.3 Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 IV Routing 242 30 Unicast Routing 243 30.1 The Interface to the Simulation Operator (The API) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 30.2 Other Configuration Mechanisms for Specialised Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 30.3 Protocol Specific Configuration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 30.4 Internals and Architecture of Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 30.4.1 The classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 30.4.2 Interface to Network Dynamics and Multicast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 30.5 Protocol Internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 30.6 Unicast routing objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 6
  8. 8. 30.7 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 31 Multicast Routing 254 31.1 Multicast API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 31.1.1 Multicast Behavior Monitor Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 31.1.2 Protocol Specific configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 31.2 Internals of Multicast Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 31.2.1 The classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 31.2.2 Extensions to other classes in ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 31.2.3 Protocol Internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 31.2.4 The internal variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 31.3 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 32 Network Dynamics 267 32.1 The user level API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 32.2 The Internal Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 32.2.1 The class rtModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 32.2.2 class rtQueue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 32.3 Interaction with Unicast Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 32.3.1 Extensions to Other Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 32.4 Deficencies in the Current Network Dynamics API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272 32.5 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272 33 Hierarchical Routing 274 33.1 Overview of Hierarchical Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274 33.2 Usage of Hierarchical routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274 33.3 Creating large Hierarchical topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 33.4 Hierarchical Routing with SessionSim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 33.5 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 V Transport 278 34 UDP Agents 279 34.1 UDP Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 34.2 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 35 TCP Agents 281 35.1 One-Way TCP Senders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 35.1.1 The Base TCP Sender (Tahoe TCP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 35.1.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 35.1.3 Simple Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 35.1.4 Other Configuration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 35.1.5 Other One-Way TCP Senders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 35.2 TCP Receivers (sinks) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 35.2.1 The Base TCP Sink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 35.2.2 Delayed-ACK TCP Sink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 35.2.3 Sack TCP Sink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 35.3 Two-Way TCP Agents (FullTcp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 35.3.1 Simple Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 35.3.2 BayFullTcp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 35.4 Architecture and Internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 35.5 Tracing TCP Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 35.6 One-Way TCP Trace Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 35.7 Two-Way TCP Trace Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 7
  9. 9. 35.8 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 36 SCTP Agents 291 36.1 The Base SCTP Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 36.1.1 Configuration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 36.1.2 Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 36.2 Extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 36.2.1 HbAfterRto SCTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 36.2.2 MultipleFastRtx SCTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 36.2.3 Timestamp SCTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 36.2.4 MfrHbAfterRto SCTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 36.2.5 MfrHbAfterRto SCTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 36.3 Tracing SCTP Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 36.4 SCTP Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 36.5 Example Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 36.5.1 Singled Homed Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 36.5.2 Multihomed Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299 37 Agent/SRM 301 37.1 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 37.1.1 Trivial Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 37.1.2 Other Configuration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 37.1.3 Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 37.1.4 Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 37.2 Architecture and Internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 37.3 Packet Handling: Processing received messages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 37.4 Loss Detection—The Class SRMinfo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 37.5 Loss Recovery Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 37.6 Session Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 37.7 Extending the Base Class Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 37.7.1 Fixed Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 37.7.2 Adaptive Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 37.8 SRM objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 37.9 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 38 PLM 316 38.1 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 38.2 The Packet Pair Source Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 38.3 Architecture of the PLM Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 38.3.1 Instantiation of a PLM Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 38.3.2 Instantiation of a PLM Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 38.3.3 Reception of a Packet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 38.3.4 Detection of a Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321 38.3.5 Joining or Leaving a Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321 38.4 Commands at a Glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321 VI Application 323 39 Applications and transport agent API 324 39.1 The class Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 39.2 The transport agent API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 39.2.1 Attaching transport agents to nodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 39.2.2 Attaching applications to agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 39.2.3 Using transport agents via system calls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 8
  10. 10. 39.2.4 Agent upcalls to applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 39.2.5 An example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 39.3 The class TrafficGenerator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328 39.3.1 An example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 39.4 Simulated applications: Telnet and FTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 39.5 Applications objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 39.6 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333 40 Web cache as an application 334 40.1 Using application-level data in ns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 40.1.1 ADU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 40.1.2 Passing data between applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335 40.1.3 Transmitting user data over UDP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336 40.1.4 Transmitting user data over TCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 40.1.5 Class hierarchy related to user data handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 40.2 Overview of web cache classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 40.2.1 Managing HTTP connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 40.2.2 Managing web pages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 40.2.3 Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 40.3 Representing web pages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 40.4 Page pools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341 40.4.1 PagePool/Math . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341 40.4.2 PagePool/CompMath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342 40.4.3 PagePool/ProxyTrace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342 40.4.4 PagePool/Client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343 40.4.5 PagePool/WebTraf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343 40.5 Web client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 40.6 Web server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 40.7 Web cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 40.7.1 Http/Cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 40.8 Putting together: a simple example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 40.9 Http trace format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 40.10Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351 41 Worm Model 353 41.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 41.2 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354 41.3 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354 42 PackMime-HTTP: Web Traffic Generation 356 42.1 Implementation Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356 42.1.1 PackMimeHTTP Client Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 42.1.2 PackMimeHTTP Server Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 42.2 PackMimeHTTP Random Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 42.3 Use of DelayBox with PackMime-HTTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359 42.4 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359 42.5 Commands at a Glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361 43 Tmix: Internet Traffic Generation 364 43.1 Network Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 43.2 Connection Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365 43.2.1 Original Connection Vector Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365 43.2.2 Alternate Connection Vector Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 43.3 Implementation Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 43.3.1 Tmix Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368 9
  11. 11. 43.3.2 Sequential Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368 43.3.3 Concurrent Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 43.3.4 Acceptor-Sending-First Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 43.4 Tmix_DelayBox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 43.5 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 43.6 Commands at a Glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 VII Scale 373 44 Session-level Packet Distribution 374 44.1 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 44.1.1 Basic Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 44.1.2 Inserting a Loss Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 44.2 Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 44.3 Internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 44.3.1 Object Linkage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 44.3.2 Packet Forwarding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378 44.4 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379 45 Asim: approximate analytical simulation 380 VIII Emulation 384 46 Emulation 385 46.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385 46.2 Real-Time Scheduler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386 46.3 Tap Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386 46.4 Network Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 46.4.1 Pcap/BPF Network Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 46.4.2 IP Network Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 46.4.3 IP/UDP Network Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 46.5 An Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389 46.6 Commands at a glance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390 IX Visualization with Nam - The Network Animator 391 47 Nam 392 47.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392 47.2 Nam Command Line Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392 47.3 User Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 47.4 Keyboard Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394 47.5 Generating External Animations from Nam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395 47.6 Network Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395 47.7 Animation Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396 48 Nam Trace 397 48.1 Nam Trace Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397 48.1.1 Initialization Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398 48.1.2 Nodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 48.1.3 Links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 48.1.4 Queues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 48.1.5 Packets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 10

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