NS2网络模拟工具在计算机网络课程教学中的应用

分析了计算机网络教学现状,针对计算机网络课程理论和实践教学中的难点问题,提出基于NS2网络模拟的教学改革思路。基本涵盖了教学中存在的重点和难点,激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量。

基于NS2的认知无线电网络模型

针对NS2对多接口、多信道网络协议的模拟支持薄弱的问题,提出一种基于NS2的认知无线电网络模型,通过对网络整体框架的修改以及功能的拓展,使NS2不仅支持多接口、多信道,而且可以进行功率控制和认知无线电网络的模拟,并具备通用性。仿真实例证明了该方案的有效性。

用NS2评估片上网络体系结构的性能

随着SoC复杂度的不断提高,总线互连结构面临着越来越严峻的挑战,因此,以网络互连为特点的NoC应运而生。分析了影响NoC性能的几项重要指标,并用网络仿真软件NS2对几种常用拓扑结构的几项性能参数进行了评估,得出了在进行NoC设计时的指导性结论:结合具体的设计,对传输延迟、吞吐量、面积、功耗和可重用性等性能参数进行折衷考虑后选取合适的体系结构。

基于NS2的直流电机网络化控制系统仿真

基于网络模拟器NS2(Network Simulator Version 2),设计了一种直流电机网络化控制系统仿真平台。在该仿真平台上,利用NS2的可扩展性实现了广义对象节点和控制器节点,利用NS2丰富的网络模拟功能展示了不同带宽下网络时延的随机分布特征,并且进一步分析了随机时延对直流电机网络化控制系统性能的影响。该仿真平台,将为直流电机网络化控制系统的控制器设计提供有效的实验验证和优化手段。

基于NS2的AODV路由协议仿真研究

本文通过对Ad hoc无线传感器网络路由协议进行研究,利用NS2仿真系统分析相关参数对AODV路由协议的影响,从分组投递率、端到端平均时延、归一化路由开销和路由发起频率4个衡量指标对AODV路由协议进行性能仿真分析。结果表明:AODV路由协议与节点移动速率关系不大,与发送速率和最大通信连接数关系密切,其中发送速率影响最大,依据仿真结果可以选择最佳的最大通信连接数,确定AODV路由协议的最佳应用环境。

基于网络编码的P2P-VoD数据调度算法

针对基于网络编码的P2P-VoD数据调度中对Peer节点异构性和网络动态性考虑不足的问题,提出一种基于自适应随机线性网络编码的P2P-VoD数据调度算法。Peer节点根据自身缓存、链路可用带宽和视频块的播放时限自适应调整网络编码窗口大小。基于NS2设计P2P-VoD仿真通用平台进行实验。实验结果表明,该算法具有节点的自适应异构性和网络动态性,能提高Peer节点的视频播放连续度。

水下传感器网络的虫洞攻击模拟

在水下传感网络中,为了提供可靠的通信,安全成为一个首要关注的问题。通过分析目前模拟虫洞攻击的方法后,提出一个在NS2中用于水下传感器网络的虫洞攻击模拟方法。虫洞攻击的核心在于在两个恶意节点之间建立"隧道"。如果在两个恶意节点之间形成了"隧道",那么正常节点就会丢失路由。为了解决这个问题,在NS2有线模拟包中选择了有线对象链接,通过复制本地包,并将其发送到远程节点的虫洞对象的方法来模拟"隧道"。实验结果表明,NS2中的虫洞组件运行有效,并且符合理论分析。

基于半连接列表的SYN泛洪攻击检测

针对攻击性极大的SYN泛洪攻击,提出一种检测方法。分析SYN泛洪的攻击特征,在每个时间间隔,对服务器的半连接列表进行统计,计算出未确认的表项数目,采用补偿方法形成基于时间的统计序列,使用改进的变动和式累积检验(PCUSUM)算法进行检测。实验结果表明,该算法不仅能够实现快速检测,且与同类工作相比具有更低的误报率,检测结果更准确。

Ad Hoc网络中覆盖多播路由协议

基于NS2仿真平台,在覆盖多播网络环境下,分别从组成员个数,节点速度两个方面对其进行模拟仿真;以延迟、数据转发率和控制开销几个指标综合评价覆盖多播在不同网络环境下的性能优劣。对于NS2模拟,为了得到更接近于真实网络环境的仿真结果,实验都在仿真10次的基础上以0.95为置信水平对10次仿真结果取平均,以得到更精确的结果。

《计算机网络》虚拟网络实验室的设计与应用

文章提出了用虚拟实验室代替传统实验室的方案:以Java Applet实现客户端,使用NS2多协议模拟器作为服务器的后台计算平台,Nam作为客户端的可视化工具,Java Bean实现虚拟实验设备,以组件的形式开发实验库,设计了虚拟实验室系统。并将其应用于教学实践,取得了良好的效果。

基于移动性的功率感知路由协议

移动Ad-hoc网络中节点一般由电池提供能量,有效地节约能量显得尤为重要。在功率感知和AODV协议的基础上,提出了一种基于移动性的功率感知路由协议(M-PAR)。协议引入了可用邻居节点平均能量值和节点相对移动性值,选择可用邻居节点平均能量值高,且相对移动性值小的链路作为路由。仿真验证表明:与传统的PAR协议相比,M-PAR协议获得了较好的节能效果,网络生命周期提高了50%。同时,在包投送率、端到端延时取得了较好的改善。

基于RTM模型的OBAMP和ODMRP路由协议仿真与分析

将RTM模型引入到多播路由研究中,文章选取具有代表性的Random Waypoint,Random Walk with Reflection和West Uni Place为移动场景,以多播路由协议ODMRP和覆盖多播路由协议OBAMP为仿真对象,在不同组成员个数和速度的条件下,分别对其使用NS2模拟仿真。仿真分析可知,在速度变化明显的移动模型中,选取随机路点(RW)模型作为网络中节点的移动模式较好;对数据转发率要求高的网络适宜选取OBAMP协议,对实时性要求较高的网络多采用ODMRP协议。为设计能满足不同应用需要的Ad Hoc网络多播路由、覆盖多播路由协议提供科学参考。

一种无线传感器网络跨层能量模型及能耗计算

首先提出了一种基于无线传感器网络数据链路层的跨层能量模型。该能量模型考虑了网络层、物理层以及信道对能量损耗的影响。然后通过NS2仿真确定了模型中的重要因素对能耗的影响,并在此基础上推导了计算能耗的数学模型。最后通过对仿真结果的拟和得出模型中的参数,从而获得了能耗的计算公式。

Shrew攻击对拥塞控制协议的影响及仿真分析

Shrew攻击是一种典型的低速率拒绝服务攻击,其以隐蔽、高效的攻击使大量面向连接的服务性能显著降低甚至瘫痪。针对不同层面Internet拥塞控制之间的内在联系和相互影响,揭示了自适塞控制机制的安全漏洞的根源。在仿真实验中采用多种TCP、IP拥塞控制算法,模拟了有无Shrew攻击的情况下各种算法产生的性能和参数的变化。试验结果表明:持续的Shrew攻击能使服务功能近于瘫痪,同时,SFQ和DRR等公平性算法则能够有效抑制此类攻击。

一种改进ARED拥塞控制算法的实现

随着互联网的迅速发展,无论是网民人数还是上网设备数都呈现高速增长的态势。虽然带宽等互联网基础资源相比二十年前有了质的飞跃,但是由于网络规模的增加还是带来了一系列的问题,其中网络拥塞是比较典型的一个。RED作为路由器主动队列管理策略中的重要算法已经在网络拥塞控制方面起到了很好的效果,成为IETF RFC2309建议的唯一候选算法。与队尾丢弃算法DropTail相比,RED算法具有网络链路利用率较高、吞吐量较大、网络时延和丢包率较小的优点,但其存在参数配置无法适应网络动态变化的缺陷,因而改进的ARED算法增加了自适应的功能,但也存在瞬时队列长度振荡等稳定性问题。对此,研究了RED及ARED拥塞控制算法,并提出了一种改进算法QARED,希望通过优化最大丢包概率计算函数来达到提高平均队列长度稳定性以及降低丢包率的目的。

改进ARED拥塞控制算法研究与实现

为实现基于路由器的拥塞控制算法性能提升,分析了RED与ARED拥塞控制算法,并提出一种改进算法QARED。与传统DropTail算法对比,RED算法具有较高链路利用率、吞吐量及较低网络延迟、丢包率等优点,但存在参数配置无法适应网络动态改变的缺点。ARED算法增加了自适应功能,根据平均队列长度变化动态调整最大丢包概率,稳定平均队列长度在最小阈值与最大阈值之间,但存在瞬时队列长度振荡等稳定性问题。改进算法QARED,通过优化最大丢包概率计算函数,以提高平均队列长度稳定性、降低丢包率、提高吞吐量。通过NS2仿真网络环境对比,改进算法QARED相对ARED算法在控制平均队列长度上更具稳定性,能够实现更低网络延迟与丢包率,提高了动态网络环境下拥塞控制稳定性。

RED拥塞控制技术在路由器中的应用

互联网的迅速发展带来了一系列问题,其中比较典型的是网络拥塞。网络拥塞就是用户对网络资源的需求总和超过了网络的提供能力,从而造成网络性能下降。因此,在设计网络协议时需要考虑拥塞控制问题。目前比较典型的拥塞控制策略有端到端拥塞控制和基于路由器的拥塞控制。阐述了RED拥塞控制技术在路由器中的应用及相比其它拥塞控制技术所具有的优势。

基于路径负载均衡的一种避免路径失效算法

理论上证明了采用路径负载均衡技术对于提高系统可用性是有效的,提出了一种可避免失效路径的动态路径负载均衡算法.该算法结合路径等待队列长度和响应时间对路径权值进行动态调整,实时调整负载分配,提高路径带宽利用率.同时还可以实时监测路径的通断情况,屏蔽错误路径,进一步延长系统平均无故障时间,有效提高系统可用性.最后用仿真实验验证了该算法的正确性.