摘要：在核算机网络教育进程中，构建具有适当规模的物理无线网络试验环境不切实践。因而，文中在NS-2网络仿真器环境下，规划了3种典型的无线网络路由协议验证性试验，仿真试验直观再现了无线网络路由协议的作业原理，一起给出路由协议的功能点评目标，引导学生提出新的路由协议并进行立异性试验规划，培育学生的立异才能和科研本质。
关键词：NS-2；无线网络；试验规划
移动无线Adhoc网络具有无基础设施、分布式、自组织、自装备、自办理的特性，可在应急条件下便利布置的核算机网络，在军事、抢险救灾、突发事情应对等方面具有广泛的潜在运用。移动Adhoc网络技能笼统杂乱、难于了解，在教育进程中构建具有适当规模的试验网络不切实践。因而，规划根据NS-2网络仿真软件的试验，让学生在个人电脑上完结，深刻了解Adhoc网络技能的原理、学会点评其功能，针对现在已提出的Adhoc路由技能的缺乏，探究一些立异性试验规划方案，改善或许提出更优的路由技能。
1 无线移动Adhoe网络路由
路由的使命是把数据分组从源节点经过中心网络节点送抵达意图节点，是移动Adhoc网络组网的关键技能，影响着网络延时、吞吐量等功能的好坏。因为无线移动Adhoc网络拓扑动态改动、资源约束等特色，给路由技能的规划带来了巨大的困难，在数据包的传输进程中，中心节点首要触及2个根本行为，即确认最佳途径和数据包的转发，数据包的转发较为简略，路由挑选较为杂乱，现在典型的路由技能有DSDV、DSR、AODV等。
1．1 意图节点序列间隔矢量协议(DSDV)
DSDV是根据Belhnan-Ford算法表驱动的平面路由协议，每个节点都存储保护一张路由表，记载网络的大局视图。路由表记载着意图节点、跳数、下一条节点和意图节点序列号标识，序列号标隐含了路由的时刻信息来区别新旧(过期的)路由，一起防止环路的发生。路由信息的树立保护进程是每个节点周期性地与邻节点交流路由表信息，以保持一切节点都具有完好的途径信息，一起，节点路由信息发生改动时也触发路由信息的从头树立。作为先应式路由的DSDV路由协议，再发送数据之前已树立好整个网络的路由信息，数据能够当即传输，因而适用于实时性运用环境中，可是网络拓扑改动频频时，保护路由信息的价值很高，因而不适合移动性强和大规模的网络环境中。
1．2 动态源路由协议(DSR)
和先应式表驱动路由不同，DSR是一种按需(On_demand)平面路由协议，当一个节点需求发送数据报文时，首要查看路由缓冲，是否存在从源节点到意图节点的一条路由，假如存在，就发动该路由通往的节点转发信息，其他非参加节点睡觉以节约能量等资源。假如不存在通往意图节点的路由，该节点则发动路由查找，路由查找进程：源节点经过泛洪方法播送路由恳求分组给街坊节点，街坊节点收到路由恳求分组后，查看自己的地址是否在路由恳求分组中，如存在，就不转发路由恳求分组，如不存在，就把自己的地址添加到路由恳求分组，并转发弥补了自己地址的的路由恳求分组，这个进程继续到有一个路由恳求分组抵达意图节点，当路由恳求分组抵达意图节点时，节点要回来一个路由应对分组告诉节点己收到该路由恳求。抵达意图节点的的路由恳求分组包含从源节点到意图节点的路由，意图节点就能够挑选运用反向路由来发送路由应对，从源节点到意图节点可能在多条路由，一个源节点可能从意图节点那收到很多个路由应对，DSR协议把这些路由缓存在路由缓存中以备将来所用。DSR协议主机不需求周期性的发送路由发现报文，支撑主机睡觉。可是数据收发的每个报文都需求带着完好的路由信息，降低了网络带宽的运用率，在大规模的网络中也不适用。
1．3 按需平面路由协议(AODV)
AODV路由协议结合DSR的长处，改善DSDV，在需求时才树立路由信息，答应节点取得多条途径抵达意图节点且不要求节点保护这些路由信息，因而其收敛速度快、核算量小、存储资源耗费小、对网络带宽占用小。节点需求数据发送时也同DSR路由协议相同，发动路由查找进程，也选用节点序列号防止环路的发生。
2 无线网络路由试验规划
UC Berkeley开发的NS-2是开源的网络仿真软件，用户可根据问题界说，是否需求修正源码，编写TCL模仿脚本和成果剖析3个进程完结研讨使命。笔者在核算机网络专业课程教育中，规划了NS-2仿真环境下的无线网络路由试验，让学生在自己的个人电脑上完结该试验。
2．1 试验意图
组成物理无线网络试验环境不切实践，因而在NS-2网络仿真器环境下，规划3种典型的无线网络路由协议验证性试验，使学生了解表驱动路由协议和按需路由作业原理的基础上，引导学生提出功能点评系统比照已提出的无线网络路由协议优缺点和适用场合，然后改善或许提出新的路由协议并进行立异性试验规划，培育学生的立异才能和科研本质。
2．2 试验规划
试验选用确认无线网络结构、编写TCL仿真代码和设定trace文件记载网络事情，运用Gawk和gnuplot东西对网络事情数据计算剖析，得出网络功能点评的进程进行。
2．2．1 拓扑结构
为了直观观测路由收敛和作业原理，试验选用如图1所示的拓扑结构，共有8个Adhoc节点，节点间的间隔设置为200 m，每个节点的通讯规模设置为250 m。节点7向节点6发送稳定速率(CBR)的数据流，一起节点7在仿真10 s后开端向节点5的正上方移动。
2．2．2 仿真完成
1)编码
2)运转演示
编写好仿真脚本后，发动xwin窗口，运用ns*．tlc指令，*为仿真文件名。运转进程用nam动画演示，节点发送的播送以圆圈逐渐分散，数据分组以小黑点按路由传输，不能及时传送的分组进入行列缓存，如满则丢掉。
2．2．3 试验成果剖析
1)trace文件解读 仿真运转完结后，截取其间树立9条链路的开端一段trace文件，如下所示：
Trace文件的记载共有21栏，其间(1)表明事情类型，共有4类事情：s分组的发送事情，r分组接纳事情，d分组丢掉，f分组转发；(2)时刻发生时刻；(3)处理事情的节点；(4)Trace称号；(5-6)分隔符；(7)分组ID；(8)分组类型；(9)分组巨细；(10-13)MAC层的信息；(14-17)分隔符；(18-21)IP层的信息。
2)路由协议功能点评 规划“优秀”的adhoc无线网络路由协议是现在无线组网的关键技能之一，“优秀”需求完好的点评系统，一般选用定性剖析和定量相结合的方法进行。定性剖析能够从习惯动态拓扑、操控开支、分布式操作、根据需求的操作、先应操作、“睡觉”周期操作、路由方法和路由更新方法等方面进行，能够得出路由协议的习惯性。定量目标包含数据包成功接纳率、端到端均匀时延、路由开支、分组数据的丢包率、第一个封包的接纳时刻等目标，能够计算Trace文件得到。
2．2．4 试验成果剖析
经过本试验，学生可直观的观测无线网络数据分组的传送进程，剖析trace文件，能够全面了解网络行为一起从网络推迟、丢包率、吞吐量等各个方面了解点评网络功能，全面了解无线网络路由的作业原理，可是上面的试验因为拓扑结构简略，而无线adhoc网络一般规模大，节点移动性强，为了仿实在在的运用场景，能够用NS-2下的cbr东西生成多条事务流，用setdest东西生成愈加实在的运用场景进行仿真。下面是仿真时刻为100 s，暂停时刻设为0 s，也便是节点在仿真时刻内一向移动，设置CBR流，最大的连接数为10条，每秒宣布10个封包。在500 m*500 m的规模内节点数别离设为100、150、200、250、300、400对3种典型路由协议进行仿真计算出的均匀延时。
在节点数量较小时，均匀传输推迟适当，跟着节点数量的添加，DSDV比DSR和AODV大，阐明DSDV路由表树立后，跟着节点移动和节点数的添加，需求更新路由表次数更频频，影响包传送的时刻。
3 结束语
无线网络技能是现在核算机网络教育的要点和研讨的热点问题，原理笼统，不易了解，难以把握，一起面向实践运用还有一些需求处理的问题，在教育进程中，结合教育内容的特色，规划一些研讨性试验，使学生面临问题、剖析问题然后提出处理问题和选用便利的手法就行验证，然后进步教育质量。
