NS2 模組介紹

圖 4-1：NS2 各階層模組架構圖

如圖 4-1 所示，在 NS2 中主要分成四個階層 application layer (AGT)、routing layer (RTR)、

MAC layer (MAC)及 PHY layer (PHY)，application layer 提供了不同的應用，如 Ping 及 PBC agent；另外，NS2 將 TCP、UDP、FTP 及 SCTP 歸類成 application layer 上的應用；routing layer 提供了不同的 routing protocol，如 AODV、DSR、DSDV 及 NOAH 等路由協定；在 MAC 及

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PHY 中，NS2 也分別提供了不同的模組，讓使用者能夠針對不同情境進行模擬實驗。由於 NS2 中，各階層只提供了基本的模組，若使用者想要在 NS2 中模擬客製化的方法，那麼就必須針 對各個階層的協定進行修改。由於本論文所提出的 FTBP 及 FNFP，並不在 NS2 所提供的基本 模組內。因此，我們必須針對 NS2 的模組進行修改，以實作出 FTBP 及 FNFP。

為了實作本論文所提出的方法，我們透過 NS2 的 application layer (AGT)進行修改，也就 是透過 application layer 撰寫出 agent。NS2 中的 agent 主要負責 packet 發送及接收，也就是 packet 的起始點與終點站，我們可以在 agent 中撰寫程式，並輕易的在模擬環境中安排及調度 packet。

簡單來說，我們可以將 NS2 的 agent 想像成 application layer 內的應用程式，我們可以將所提 出的方法，撰寫於 agent 上，接著利用 TCL 腳本程式來設置模擬環境，將模擬環境中的節點安 裝上我們所撰寫的 agent，就能順利在 NS2 中進行模擬實驗。

4.1.1 PBC Agent 簡介

NS-2.34 中提供了 PBC agent (apps/pbc.cc 及 apps/pbc.h)。PBC agent 提供了簡單的訊息廣 播、訊息接收及訊息調度的功能，這與本篇論文所要撰寫的廣播機制大致吻合；因此，我們以 NS-2.34 所提供的 PBC agent 為範例，利用 PBC agent 來撰寫本論文所提出的 Fault-Tolerant Broadcast Protocol (FTBP agent)及 Farthest Node First Protocol(FNFP agent)。在介紹 FTBP agent 及 FNFP agent 各個 function 前，我們將先簡單的介紹 PBC agent 是如何在 NS2 中進行廣播的。

圖 4-2 為 PBC agent 的 singleBroadcast()，它提供了簡單的廣播方法。在程式的最一開始，

先透過第 3 行的 allocpkt()在記憶體中建立一個新的封包結構。接下來，在第 4~6 行中，利用 access()來取得存取 header 的指標，我們可以利用指標的方式存取封包內的 header，如第 4~6 行中，分別利用 cmnhdr、pbchdr 及 iphdr 指標來存取 MAC 的 header、PBC 的 header 及 IP 的 header。接下來，在分別於各個 header 中的欄位填入所需的值，如第 8 行中，在 MAC header

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中的 next hop (cmnhdr->next_hop())欄位填入 IP_BROADCAST，以便進行廣播。接下來，針對 IP header 的各個欄位分別填入所需的值，如第 11~13 行，分別在 source address (iphdr->src_.addr_) 填入節點本身的 ID number；在 destination address (iphdr->dst_.addr_)填入 IP_BROADCAST；

以及在 destination port (iphdr->dst_.port_)中，填入目的地位址的 port number。最後，透過第 17 行的 send(pkt,0)，將該封包往下層送；依這樣的方式，就可以在 NS2 的 agent 完成簡單的訊息

008： cmnhdr->next_hop() = IP_BROADCAST;

009： cmnhdr->size() = size;

010：

011： iphdr->src_.addr_ = here_.addr_;

012： iphdr->dst_.addr_ = IP_BROADCAST;

013： iphdr->dst_.port_ = this->port();

014： pbchdr->send_time = scheduler::instance().clock();

015： …

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Packet::free()，直接將封包丟棄。

001：void PBCAgent::recv(Packet* pkt, Handler*) 002：{

003： Packet::free(pkt);

004：}

圖 4-3：recv()