MỤC LỤC 1 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Biểu đồ mạng Manet 8 Hình 1.2 Định tuyến Single-hop 9 Hình 1.3 Định tuyến Multi – hop 10 Hình 1.4 Định tuyến Multi – hop 11 Hình 1.5 Mô hình mạng phân cấp 12 Hình 1.6 Mô hình mạng Aggregate 12 Hình 2.7 Mô hình đơn giản của NS 14 Hình 2.8 Luồng các sự kiện cho file Tcl chạy trong Nam 16 Hình 2.9 Kiến trúc của NS-2 16 Hình 2.10 TclCL hoạt động như liên kết giữa A và B 17 Hình 2.11 Giao diện đồ hoạ Nam 19 Hình 2.12 Cửa sổ Nam console 20 Hình 2.13 Cửa sổ minh họa Nam 21 Hình 2.14 Topology mạng đơn giản và kịch bản mô phỏng 22 Hình 2.15 Minh họa NAM cho kịch bản OTcl 26 Hình 2.16 Node unicast và node multicast 29 Hình 2.17 Biểu diễn link giữa 2 node 29 Hình 2.18 Giao diện đồ hoạ người dùng TraceGraph 37 Hình 2.19 Chèn đối tượng trace 37 Hình 3.20 Mô hình mạng MANET trong NAM 39 Hình 3.21 Mô hình mạng MANET trong NAM 42 Hình 3.22 Kết quả phân tích file.tr 43 2 3 4 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Khoa Công nghệ Thông tin trường Đại học Sư Phạm Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để em được học tập và tham gia làm khoá luận tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Tuấn Minh đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn em trong quá trình làm khoá luận. Mặc dù em đã nỗ lực hoàn thành báo cáo khoá luận song vẫn không tránh khỏi thiếu sót kính mong sự góp ý của các thầy cô và các bạn Hà Nội, ngày 16/4/2008 Sinh viên: Ngô Thị Thu Hà 5 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, mạng máy tính đang ngày càng phát triển không ngừng và trở niên tiện dùng kèm theo đó là tính phức tạp cồng kềnh không kém. Các dự án nghiên cứu, xây dựng và phát triển các môi trường giả lập mạng chỉ mới đề cập và quan tâm đúng mức trong thời gian gần đây. Muốn xây dựng các công cụ mạnh đáp ứng được nhu cầu phát triển của mạng thì cần có các công cụ hỗ trợ mạnh mẽ (như C++, Java ). Đề tài “Mô phỏng mạng Manet” không nằm ngoài xu hướng phát triển chung đặc biệt khi ngày nay mạng không dây di động đang ngày càng tổ rõ đặc tính nổi bật của mình đó là khả năng cơ động cao, có thể di chuyển một cách tuỳ ý mà vẫn có thể truy cập mạng và trao đổi dữ liệu với nhau… Đề tài có ý nghĩa thiết thực trong việc nghiên cứu và phát triển các môi trường giả lập mạng, đồng thời xây dựng nên một cơ sở nền tảng lý thuyết về xây dựng môi trường và các công cụ giả lập mạng 6 Chương 1. Giới thiệu về mạng Manet 1.1 Khái niệm mạng Manet Khái niệm Manet ( Mobile Ad-hoc Network) - Mạng không dây di động. Theo định nghĩa của Tổ chức Internet Engineering Task Force (IETF)- Mạng Manet là một vùng tự trị ( Autômmous System) của các router (đó chính là các node) được kết nối với nhau bằng liên kết không dây, các node có thể di chuyển một cách tự do nên kiến trúc của mạng thay đổi liên tục mà không thể dự đoán trước. Đặc điểm Mạng Manet có các đặc điểm chính sau:  Mạng Manet là tập hợp các mobile node trong một mạng có tính chất tạm thời không có sự quản lý của các nhà quản trị. Mô hình này gồm hai hay nhiều wireless mobile kết nối với nhau theo mô hình mạng ngang hàng (peer – to – peer) các node có vai trò như nhau, có thể kết nối vời nhau và không cần đến cơ sở hạ tầng của các mạng trước đó. Các node trong mạng này còn đóng vai trò như là các router có khả năng tìm kiếm, duy trì và định tuyến các gói dữ liệu cho các node nằm trong vùng phát sóng của nó.  Mạng Mobilet Ad-hoc Network là một mạng tạm thời  Không có central server (Máy phục vụ trung tâm) 7 Hình 1.1 Biểu đồ mạng Manet 1.2 Phân loại mạng Manet Phân loại mạng Manet theo cách thức định tuyến Theo tiêu chí phân loại là cách thức định tuyến, mạng Manet được chia thành hai kiểu là Single-hop và multi-hop. 1.2.1.1 Single-hop Đây là loại mô hình mạng Ad-hoc đơn giản nhất. Ở đó tất cả các node đều nằm trong cùng một vùng phủ sóng (các node có thể kết nối trực tiếp với các node khác mà không cần phải qua node trung gian). Một số đặc điểm của mạng Manet kiểu single- hop là:  Thường có 7 tần số được dùng lại  Mỗi node gần nhau thường có tần số khác nhau  Trong mỗi node những đường đơn chuyên dụng được sử dụng để chỉ dẫn sự chuyển động của node đó Wired internet HA FA M1 M2 M3 M4 Ad hoc network 8 Hình 1.2 Định tuyến Single-hop 1.2.1.2 Multi – hop Multi-hop là mở rộng vùng của Single - hop Network. Một số đặc điểm của mạng Manet kiểu multi-hop:  Nhiều yêu cầu được đưa vào trong những giao thức MAC hơn Single –hop Network  Đây là mô hình phổ biến nhất trong mạng Manet, mô hình này khác với mô hình trước là các node có thể kết nối với các node khác trong mạng mà có thể không cần phải kết nối trực tiếp với nhau. MN1 MN2 MN3MN4 BS 9 Hình 1.3 Định tuyến Multi – hop Các node có thể định tuyến đến node khác thông qua các node trung gian trong mạng.  Sử dụng giao thức chung Floor Acquisition Multiple Access (FAMA) class of protocols.  802.11 DCF (Distributed Coordination Function) protocol là rất hiệu quả. Đây là một CSMA/CA thực sự. MN1 MN2 MN3 MN4 MN5 MN6 BS 10 [...]... Phân loại Manet theo chức năng của Node 1.2.1.3 Mạng Manet đẳng cấp Trong kiến trúc mạng Manet đẳng cấp (Flat) này tất cả các node có vai trò ngang hàng với nhau (peer-to-peer) và các node cũng đóng vai trò như các router dùng để định tuyến các gói dữ liệu truyền trên mạng 1.2.1.4 Mạng Manet phân cấp Mạng Manet phân cấp (Hierarchical) là mô hình mạng được sử dụng phổ biến nhất trong mạng Manet .Mạng chia... lập Mô hình mạng dùng các đối tượng Thành phần mạng  Báo cho nguồn traffic khi nào bắt đầu truyền và ngưng truyền packet trong Bộ lập lịch sự kiện Bộ lập lịch sự kiện trong NS2 thực hiện những việc sau:  Tổ chức bộ định thời mô phỏng  Hủy các sự kiện trong hàng đợi sự kiện  Triệu gọi các Thành phần mạng trong mô phỏng Phụ thuộc vào mục đích của User đối với kịch bản mô phỏng OTcl mà kết quả mô phỏng. .. cơ sở hạ tầng viễn thông phức tạp và tốn kém Tuy mạng không dây vẫn còn một số hạn chế về giá cả cũng như về mặt kỹ thuật Song với xu thế phát triển của khoa học công nghệ mạng không dây sẽ càng trở nên phổ biến hơn 13 Chương 2 MÔ PHỎNG MẠNG DÙNG NS2 2.1 Công cụ mô phỏng NS2 2.1.1 Tổng quan về NS2 NS2- Network Simulator Version 2: là phần mền mô phỏng mạng điều khiển sự kiện riêng rẽ hướng đối tượng,... File name trace ( file.nam) được dùng cho công cụ Minh họa mạng Nam  File Trace (file.tr) được dùng cho công cụ Lần vết và Giám sát Mô phỏng XGRAPH hay TRACEGRAPH 15 Hình 2.8 Luồng các sự kiện cho file Tcl chạy trong Nam Trong mô phỏng mạng dùng NS2 ta sử dụng:  NAM Visual Simulation: Mô phỏng ảo NAM  Tracing and Monitoring Simulation: Mô phỏng lần vết và Giám sát Network Components OTcl Tcl Event... Cửa sổ minh họa Nam 2.2 Sử dụng OTCL SCRIPT để viết các kịch bản mô phỏng mạng trong NS-2 2.2.1 Tổng quan về OTCL SCRIPT NS là trình biên dịch OTcl với các thư viện đối tượng mô phỏng mạng Ví dụ sau giúp chúng ta tiếp cận với Otcl Chạy ví dụ này bằng cách gõ lệnh “ns ns-simple.tcl” 21 Hình 2.14 Topology mạng đơn giản và kịch bản mô phỏng Mạng trên gồm 4 node (n0, n1, n2, n3) Duplex-link (liên kết truyền... (MAC) đối với mô phỏng LAN Hình 2.7 Mô hình đơn giản của NS 14 Otcl Kịch bản OTcl Simulation Program Chương trình Mô phỏng OTcl Bộ biên dịch Tcl mở rộng hướng đối tượng NS Simulation Library Thư viện mô phỏng NS Event Scheduler Objects Các đối tượng Bộ lập lịch sự kiện Network Component Objects: Các đối tượng Thành phần mạng Network Setup Helping Modules: Các modun Trợ giúp Thiết lập mạng Plumbling... Mô hình mạng phân cấp Với cơ chế trên, mạng sử dụng tài nguyên băng thông mạng hiệu quả hơn vì các message điều khiển chỉ phải truyền trong một cluster Tuy nhiên việc quản lý tính chuyển động của các node trở nên phức tạp hơn Kiến trúc mạng phân cấp thích hợp cho các mạng có tính chuyển động thấp 1.2.1.5 Mạng Manet kết hợp (Aggregate) Trong kiến trúc mạng này, mạng phân thành các zone và các node được... đứng ở góc trái dưới, thiết kế và chạy các mô phỏng trong Tcl Tcl dùng các đối tượng mô phỏng trong OTcl Các đối tượng Bộ lập lịch sự kiện và các đối tượng thành phần mạng thực thi bằng C++ và sẵn có cho OTcl qua một liên kết OTcl Liên kết OTcl này được thực thi dùng TclCL Tất cả đã làm nên NS, bộ biên dịch Tcl mở rộng hướng đối tượng và các thư viện mô phỏng mạng  NS sử dụng hai ngôn ngữ lập trình:... ngôn ngữ C+ + và Otcl Được sử dụng rất phổ biến trong các nghiên cứu khoa học về mạng ( rất hữu ích cho việc mô phỏng mạng diện rộng WAN và mạng local LAN Mục đích của NS-2 là tạo ra một môi trường giả lập cho việc nghiên cứu, kiểm tra, thiết kế các giao thức, các kiến trúc mới, so sánh các giao thức và tạo ra các mô hình mạng phức tạp Phiên bản thứ nhất của NS được phát triển vào năm 1995 và phiên bản... tác dụng gì trên mô phỏng thực tế  $ns namtrace-all file-descriptor: Hàm thành viên này yêu cầu mô phỏng lưu lại các dấu vết mô phỏng vào trong định dạng đầu vào cho NAM Đồng thời có thể cung cấp tên file mà trace ( dấu vết) sẽ được ghi vào bằng lệnh $ns flush-trace tương tự, hàm thành viên trace-all dùng lưu trace theo định tuyến dạng chung  proc finish{}: Hàm được gọi sau khi mô phỏng đã kết thúc . tuyến các gói dữ liệu truyền trên mạng. 1.2.1.4 Mạng Manet phân cấp Mạng Manet phân cấp (Hierarchical) là mô hình mạng được sử dụng phổ biến nhất trong mạng Manet .Mạng chia làm các domain, trong. định thời mô phỏng  Hủy các sự kiện trong hàng đợi sự kiện  Triệu gọi các Thành phần mạng trong mô phỏng Phụ thuộc vào mục đích của User đối với kịch bản mô phỏng OTcl mà kết quả mô phỏng có. tảng lý thuyết về xây dựng môi trường và các công cụ giả lập mạng 6 Chương 1. Giới thiệu về mạng Manet 1.1 Khái niệm mạng Manet Khái niệm Manet ( Mobile Ad-hoc Network) - Mạng không dây di động.