目录

摘要 (3)

第1章绪论 (4)

1.1 论文背景 (4)

1.2 论文研究内容 (4)

1.3 论文组织结构 (4)

第2章 Ad Hoc网络的介绍及应用 (5)

2.1 Ad Hoc网络的概念及特点 (5)

2.2 Ad Hoc网络的结构 (6)

2.3 Ad Hoc网络的应用领域 (7)

第3章 NS2体系结构和功能模块 (8)

3.1 NS2网络仿真概述 (8)

3.2 NS2的使用和安装 (8)

3.3 NS2的相关工具介绍 (9)

3.4 NS2现有的仿真元素 (10)

3.5 NS2仿真的一般步骤 (10)

第 4 章泛洪路由协议的设计实现 (12)

4.1 MFlood议类 (12)

4.2 添加协议类 (12)

4.3 添加包头类型 (14)

4.4 编译代码 (15)

第5章泛洪路由协议的仿真测试 (16)

5.1 初步测试 (16)

5.2 场景测试 (19)

5.3 trace分析 (21)

第6章心得体会 (26)

参考文献...... . (27)

基于NS2的泛洪路由协议的实现与仿真

摘要:

网络操作要求的不断变化刺激了新协议和新算法的产生和发展。网络模拟仿真是研究新协议、分析新算法的一种重要方法。络仿真平台NS2正是这样一种针对网络技术的源代码公开的、免费的软件模拟平台，其协议代码与真实网络应用代码很相似，仿真结果具有较高的可靠性。

NS2（Network Simulator，version 2）是一种面向对象的网络仿真器，本质上是一个离散事件模拟器。由UC Berkeley开发而成。它本身有一个虚拟时钟，所有的仿真都由离散事件驱动的。

本文详细讨论了基于NS2仿真工具对无线通信协议MFlood泛洪路由协议进行仿真的过程。通过在NS2中添加泛洪路由协议，进行了NS2的扩展性研究与实现，最后通过使用相关工具对输出结果进行处理，为日后进行网络研究奠定基础。

关键词：NS2 泛洪路由协议、分组头、扩展

第1章绪论

1.1论文背景

网络模拟是进行网络技术研究的一种基本手段。在新技术的研究过程中，由于各种原因，实际网络系统的实现往往是代价较高或是不现实的。在这种情况下，模拟就成了最佳可供选择的测试、评估和验证手段之一。网络模拟有着周期小、成本低等特点，而且可以使研究者更容易利用他人的研究成果。

NS2正是这样一种针对网络技术的源代码公开的、免费的软件模拟平台。它是美国DARPA支持的项目VINT（Virtual InterNet Testbed）开发的通用的多协议网络模拟软件，其中集成了大量典型的有线、无线甚至卫星网络下各个层的协议，同时NS 广泛的用户又在不断地对这个系统进行完善和修改。正是由于NS2的这种开放性，使研究者更好的进行各种算法的实现和协议的改进。

Ad Hoc网络是一组具有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性的自组织系统，具有以下一些主要特征：动态拓扑，即网络中的节点可以任意移动，因此，网络的拓扑结构也可能会变化；链路带宽受限、容量时变，由于拓扑动态变化导致每个节点转发的非自身作为目的地的业务量随时间而变化，因此与有线网络不同，它的链路容量表现出时变特征；动力受限，能量受限，由于网络节点的移动特征，其中大多数节点以电池作为动力，在进行系统设计时节能就成为一个非常重要的指标；物理上安全有限，移动网络比固定网络（有线和无线）更易受到安全威胁，需要克服无线链路的安全弱点及移动拓扑所带来的新的安全隐患，因此，传统的用于固定网络的路由协议不适用于Ad Hoc网络。由于Ad Hoc网络的特点，它对路由协议有了一些新的要求，如何更好地应用这种自组织的网络，满足更多的应用，首先应该掌握现有的一些路由算法协议的特点。

1.2论文研究内容

在研究无线网的路由中，想要考察节点的运动型对路由协议带来的冲突。在NS2中实现了AODV等无线路由协议，而缺乏最简单的泛洪的实现。在节点运动型非常大的场景中，向全网进行洪泛反而是最有效的路由手段。从而，我们要在NS2中为无线自组网部分添加一个洪泛协议。泛洪路由协议本身非常简单，每个节点收到包后只要判断不是重复包后就再次广播。

因此本文即是基于NS2这种网络仿真器对Ad Hoc网络的泛洪路由协议进行研究。

1.3论文组织结构

第二章对于Aod Hoc网络的简单介绍：包括其概念特点，结构组成等

第三章NS2体系结构及功能模块：具体描述了NS2的体系结构和各项功能模块，包括使用NS2进行网络模拟的过程，此外还进一步考虑了C + + 建立新协议或修改已有网络对象进行扩展时相关的问题。

第四章泛洪路由协议的设计实现：对泛洪路由协议的设计步骤进行了详细的介绍。

第五章泛洪路由协议的仿真测试：对第四章实现的泛洪路由协议进行了网络仿真测试，最后对结果进行了分析讨论。

第六章从所作的毕业设计中得到的一些心得体会。

第二章Ad Hoc网络的介绍

2.1 Ad Hoc网络的概念及特点

2.1.1 Ad Hoc网络的概念

(1)Ad Hoc网络是一种分布式网络。

Ad Hoc网络又称为多跳网络(multi-hop network)、无固定网络设施的网络(infrastructure less network)、自组（self organization）网，自愈网或是对等网，它是一种逻辑意义上的组网方式，即强调在不依赖基础网络设施的前提下由一定范围内的移动终端动态的建立可以互联的网络。同时它还将现有的主要网络中广泛应用的中央控制管理的功能进行分布式处理，由网络各个节点同步完成，从而提高了网络抗干扰，抗故障的能力，也使其成为在许多特殊场合进行网络互联应用的主要方案。

Ad Hoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络，网络中的节点均由移动主机构成。在Ad Hoc网络中，当两个移动主机在彼此的通信覆盖范围内时，它们可以直接通信。但是由于移动主机的通信覆盖范围有限，如果两个相距较远的主机要进行通信，则需要通过它们之间的移动主机B的转发才能实现。因此在Ad Hoc网络中，主机同时还是路由器，担负着寻找路由和转发报文的工作。在Ad Hoc网络中，每个主机的通信范围有限，因此路由一般都由多跳组成，数据通过多个主机的转发才能到达目的地。

(2)Ad Hoc网络是移动通信和计算机网络的交叉。

在Ad Hoc网络中，使用计算机网络的分组交换机制，而不是电路交换机制。通信的主机一般是便携式计算机、个人数字助理（PDA）等移动终端设备。

Ad Hoc网络不同于目前因特网环境中的移动IP网络。在移动IP网络中，移动主机可以通过固定有线网络、无线链路和拨号线路等方式接入网络，而在Ad Hoc网络中只存在无线链路一种连接方式。在移动IP网络中，移动主机通过相邻的基站等有线设施的支持才能通信，在基站和基站（代理和代理）之间均为有线网络，仍然使用因特网的传统路由协议。而Ad Hoc网络没有这些设施的支持。此外，在移动IP 网络中移动主机不具备路由功能，只是一个普通的通信终端。当移动主机从一个区移动到另一个区时并不改变网络拓扑结构，而Ad Hoc网络中移动主机的移动将会导致拓扑结构的改变。

然而在全IP的趋势下，很多研究机构也在积极给出将Ad Hoc网络无缝链接到Internet。

2.1.2 Ad Hoc网络的主要特点

(1)无中心：Ad Hoc网络没有严格的控制中心。所有结点的地位平等，即是一个对等式网络。结点可以随时加入和离开网络。任何结点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。