ns3学习笔记(3) 应用层

模拟之路

应用层

ns3中有两类套接字接口

• 两种分类方式 一种是：（根据目的不同
  • 基于POSIX的原语····函数 Bind() Listen() Recv() Send() —— 建立连接 、接收和发送分组
  • 回调函数 —— 接收来自下层协议的事件通知 ( 如连接成功和发送的分组接收成功的反馈）
• 另一种是：（根据信息交流对象不同
  • 传输层 流套接字（stream packet
  • 数据报文套接字(datagram packet
  • 网络层 原始套接字 （ raw socket
  • 链路层 Packet套接字（ packet socket
• 应用测协议实际上就是制定分组手法规则和调用套接字API两部分操作组成

架构概述 p95-

• 所有ns3自带的应用测层协议的基类都是Application类 （ 书中称为ns3内置应用
• 一共分成两类：
  • 一类产生分组（packet generator ） —— Aplicatuon和network中的应用都属于这一列i
  • 另一类具有信令交互的行为（以internet-app模块为首） like Ping协议、DHCPv4协议、路由广播守护协议
• 无论哪个内置类，其助手类的使用大同小异

应用层helper的使用

• 必备参数两个
  • 指定下层协议：UDP——ns3::UdpSocketFactory； TCP——ns3::TcpSocketFactory、IPv4——ns3::Ipv4RawSocketFactory、IPv6、链路层 p98有写
  • 套接字地址

分组产生和接收 p100

For one hand

• 分组产生器
  • TCP的贪婪发送 BulkSendApplication 【仅客户端】【只支持TCP】
  • OnOffApplication 【仅 客户端】【5种下层协议均支持】
• 分组接收器
  • PacketSink 通过Rx trace变量接收分组并记录其信息 【仅服务器端】【5种下层协议均支持】

For another

• UDP层次

  • UdpClient和UdpEchoClient
  • UdpTraceClient

• 链路层层次

  • PacketSocketClient / PacketSocketServer 【不包含传输层与网络层分组头 没有助手类 】
    • 节点中要先安装PacketSocketFactory对象

Internet应用 p105

• 概念：基于原始套接字( raw socket ）接向IP层发送消息的内置应用总称

重要警告

• 内置应用的trace没有使用Helper帮我们自动绑好，因为Socket是程序启动时才创建，所以必须要使用Schedule函数进行connect 详见例子src/traffic-control/examples/codel-vs-pfifo-asymmetric.cc中的TraceCwnd( )函数

自定义应用层协议 p107

Socket函数的使用方法以及如何自定义Application子类

• SocketFactory的继承关系
  
  子类分别代表着支持五种协议的socket

• 小tip插入：BSD socket和 POSIX socket

一开始UNIX是一个成功的但是闭源的操作系统( 诞生于贝尔实验室 )，后来出现了很多基于BSD的操作系统，但是他们互相不兼容，所以为了规范，诞生了POSIX标准，这是BSD支持的规范，只有花钱进行POSIX标准兼容性测试并通过了的OS，才能称为Unix，其余的OS，最多称为Unix-like OS或者*nix OS。然后有了Linux(但linux不是基于BSD的源代码发展的)，Linux相当于BSD的开源版本 。
至于BSD socket和 POSIX socket，除了术语bsd套接字包含bsd操作系统发布的api外，没有区别。posix标准适用于任何希望符合posix的os。

Socket类的使用方法

• TCP的连接简历涉及信令交互，如果不适用Schedule则不知道网络元素是否已经建成
• InetSocketAddress类
  类似BSD里面的inet_sockaddr，一个ipv4地址加上一个端口，就是一个InetSocketAddress
• 就算是自定义，也要遵循服务器端socket先开后关的原则
• 建立的时候进行Bind( )和Connect( )，Send( ) 在连接成功建立后的回调到达的时候调用，Recv()在收到消息的回调被调用的时候调用
• 实例脚本 P 110
• ns3 Socket函数原语 【P110剖析得蛮不错的】
  • Close( )原语不意味着删除 ，还可以接着重新连接

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• 网络层套接字地址就是ipv4或者ipv6地址本身，传输层套接字地址是ipv4或者ipv6+端口( 分别对应Bind()和Bind6()函数 )
• 链路层套接字地址就是PacketSocketAddress（协议号+NetDevice标识+MAC地址)

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将自定义的socket操作封装在一个application类里面

• 通过继承application类封装
• 参考src/application/model和src/internet-app/model里面的内置应用是很好的参考模型
• p114也有一些列举

琐碎的联想

• 所有的helper都是通过install()进行聚合的
• p99 NodeContainer可以通过数组索引的方式进行对象的定位
• p104使用Node->Addapplication( Application xx ) 【看来布置一个Node不仅可以app.install( Node xx ) 还可以这样 】
• 谨记 所有的关联都是双向的，比如说一个netdevice关联了一个IpvxInterface 那么这个Interface就能反向找到自己关联的Netdevice !!

Q & A

• ns3:TcpSocketFactory是一个协议？
  • 是一个socket的抽象类，用于规范，是所有tcp socket的父类 所以直接指向这个类就可以
• P109的setRecvCallback和setAcceptCallback函数要再看看怎么用
  • 其实就是socket类的一个函数 固定好了的
• 链路层套接字地址就是PacketSocketAddress（协议号+NetDevice标识+MAC地址) ？？MAC地址不能唯一标识一个硬件吗，居然还要NetDevice标识 这到底是啥
  • To be solved