NS2的整体实现
1. NS 的整体实现
固定网络的仿真是通过下面三层合作来实现的。
Application 这个层是实现数据流的层次。 Agent 这个层是实现所有各层协议的的层次。 Node 这个部分由多个分类器（ Classifier）实现了所有接收数据包进行判断是否进行转发或接收到 Agent 的部分。 Link 实现了队列、时延、 Agent 、记录 Trace 等一系列的仿真问题。
2.
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TclObject |
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Handler |
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ParentNode |
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Process |
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NsObject |
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Node |
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Application |
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Connector |
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Classifier |
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Delay |
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Queue |
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Agent |
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Trace |
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AddressClassifier |
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图表 2 NS 内部类的继承关系图 |
此图为 NS 内部类的继承关系，可以看出一些类是由那些类继承来的，这样相同的属性调用的函数就可以很方便的找到出处。
3.NS 中函数调用的分层
在用 gdb 跟踪 NS 发送一个 cbr 数据包的过程可以看到一下顺序：
CBR_Traffic::start
TrafficGenerator::timeout
Application::send
UdpAgent::sendmsg
Classifier::recv
Connect::recv
Connect::send
Trace::recv 写一条数据包加入队列的记录
Connector::send
Queue::recv
DropTail::enque
DequeTrace::recv 写一条数据包弹出队列的记录
Connector::send
LinkDelay::recv 插入事件到 scheduler
Scheduler::dispatch
Scheduler::run
从上面的顺序可以看出，数据包在发送以后先通过应用层（ Application::send ）进行发送；然后通过 Agent 层（UdpAgent::sendmsg ）， UdpAgent 是在初始化 Agent 的时候确定的。 UdpAgent 还有一个作用是生成相应的数据包；然后进入 Node 部分的分类器 Classifier （ Classifier::recv ），通过 find （）函数返回下一跳地址。这个函数是通过读取 Packet 的内容得到下一跳地址的，返回给 recv 函数后调用 node->recv() 进入 connector ；经过 connector::recv 和 connector::send 后确定数据包可发，进入 Trace::recv ，记录这个数据包加入队列的记录；之后通过 connector::send ，进入 Queue::recv 函数，将数据包正式加入发送队列，再根据已经设定好的方法确定加入队列是否成功，是否要被丢弃；再调用 DequeTrace::recv 记录数据包弹出队列的记录；再通过 connector::send 进入LinkDelay::recv ，先判断目的节点是否可达，根据不同的结果将事件写入 scheduler ，等待按序执行。
上述的过程只是一个数据包从生成到发送出去的过程，因为 NS 是一个根据一个一个离散事件调度执行的，后面的过程用 gdb 跟不进去。但可以看出，数据包是发送给下一跳节点，可知数据包是通过每个中间节点的。
4.NS 中主要函数的分析
4.1.CBR 数据源
开始从下面函数进入 CBR 数据源发送：
1 void CBR_Traffic::start()
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3 {
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5 init(); // 初始化
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7 running_ = 1;
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9 timeout(); // 进入发送数据的循环
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11 }
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13 void TrafficGenerator::timeout()
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15 {
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17 if (! running_) // 判断是否要发送数据
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19 return;
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21
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23 /* send a packet */
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25 send(size_); // 发送一个设定好大小的数据包
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27 /* figure out when to send the next one */
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29 nextPkttime_ = next_interval(size_);
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31 /* schedule it */
32
33 if (nextPkttime_ > 0)
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35 timer_.resched(nextPkttime_);
36
37 else
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39 running_ = 0;
40
41 }
4.2. 中间几个函数只是体现分层
1 void Application::send(int nbytes)
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3 {
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5 agent_->sendmsg(nbytes);
6
7 }
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9 void Agent::sendmsg(int /*sz*/, AppData* /*data*/, const char* /*flags*/)
10
11 {
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13 fprintf(stderr,
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15 "Agent::sendmsg(int, AppData*, const char*) not implemented/n");
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17 abort();
18
19 }
上述两个函数其实并没有什么实质的操作，只是这样可以看出其经过了应用层和 Agent 层。
4.3. Classifier 的函数
1 void Classifier::recv(Packet* p, Handler*h)
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3 {
4
5 NsObject* node = find(p); // 查找目的节点
6
7 if (node == NULL) { // 只要返回了目的节点就调用节点的 recv 函数
8
9 /*
10
11 * 这个将被丢弃，不用记录在 trace 文件中
12
13 */
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15 Packet::free(p);
16
17 return;
18
19 }
20
21 node->recv(p,h);
22
23 }
24
25 NsObject* Classifier::find(Packet* p)
26
27 {
28
29 NsObject* node = NULL;
30
31 int cl = classify(p); // 根据发送的 packet 的记录找到 slot
32
33 if (cl < 0 || cl >= nslot_ || (node = slot_[cl]) == 0) { // 根据 slot 得到下一跳 node
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35 if (default_target_)
36
37 return default_target_;
38
39 /*
40
41 * 不能将数据包发送出去，因为返回结果不是一个对象 .
42
43 */
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45 Tcl::instance().evalf("%s no-slot %ld", name(), cl);
46
47 if (cl == TWICE) {
48
49 /*
50
51 * Try again. Maybe callback patched up the table.
52
53 */
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55 cl = classify(p);
56
57 if (cl < 0 || cl >= nslot_ || (node = slot_[cl]) == 0)
58
59 return (NULL);
60
61 }
62
63 }
64
65 return (node); // 返回给 classifier::recv 得到的 node 的值
66
67 }
这个地址分类器就是根据数据包的内容，通过偏移查找接收的节点，然后调用接收节点的 recv 函数。而 find 函数是根据数据包的内容得到 slot 的值从而查询出谁是接收方的 node 。
4.4. Connector 的函数
1 void Connector::recv(Packet* p, Handler* h)
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3 {
4
5 send(p, h);
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7 }
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9 inline void send(Packet* p, Handler* h) { target_->recv(p, h); }
connector 的 recv 和 send 函数是一个接口。这个函数中最重要的是 target_ 这个值，这个值的不同会不同的调用 Trace::recv 、Queue::recv 、 LinkDelay::recv 等等，但是这个值在那确定还没有看出来。
4.5. Queue 的函数
1 void Queue::recv(Packet* p, Handler*)
2
3 {
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5 double now = Scheduler::instance().clock();
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7 enque(p); // 根据规定的规则加入队列
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9 if (!blocked_) {
10
11 /*
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13 * 这里没有堵塞 . 将一个数据包发送出去 .
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15 * 我们执行一个附加的检查，因为这个队列可能丢弃这个数据包
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17 * 即使它前面是空的。 ( 例如 , RED 队列就可能发生 .)
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19 */
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21 p = deque();
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23 if (p != 0) {
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25 utilUpdate(last_change_, now, blocked_);
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27 last_change_ = now;
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29 blocked_ = 1;
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31 target_->recv(p, &qh_); // 调用 dequetrace
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33 }
34
35 }
36
37 }
Queue::recv 这个函数调用 DropTail 规则将数据包加入队列，然后判断是否堵塞，如果没有则发送一个数据包，之前判断是认定这个包是否要被发送出去。这里也使用了 target_->recv() ，这里调用的是 DequeTrace::recv 函数，将记录一个数据包出队列的记录。
4.6. LinkDelay 的函数
1 void LinkDelay::recv(Packet* p, Handler* h)
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3 {
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5 double txt = txtime(p);
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7 Scheduler& s = Scheduler::instance();
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9 if (dynamic_) { // 这个是动态链路的标志，判断这个值确定链路是否为 动态链
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11 Event* e = (Event*)p;
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13 e->time_= txt + delay_;
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15 itq_->enque(p); // 用一个队列来储存数据包
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17 s.schedule(this, p, txt + delay_);
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19 } else if (avoidReordering_) {
20
21 // 预防重新安排带宽或时延改变
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23 double now_ = Scheduler::instance().clock();
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25 if (txt + delay_ < latest_time_ - now_ && latest_time_ > 0) {
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27 latest_time_+=txt;
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29 s.schedule(target_, p, latest_time_ - now_ );// 在 schedule 里面加入事件
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31 } else {
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33 latest_time_ = now_ + txt + delay_;
34
35 s.schedule(target_, p, txt + delay_); // 在 schedule 里面加入事件
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37 }
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39
40
41 } else {
42
43 s.schedule(target_, p, txt + delay_); // 在 schedule 里面加入事件
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45 }
46
47 s.schedule(h, &intr_, txt); // 在 schedule 里面加入事件
48
49 }
这个函数非常重要，这个是数据包最后离开这个节点的出口，由这个函数写一个事件加入 schedule ，在一定的时间后调用。
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