本站原创摘 要：为了让学生更好的理解计算机网络知识,提高学生的学习效率,在教学中引入了网络仿真软件辅助教学的方法逐渐成熟,通过建立一个仿真的网络平台,学生能具体认识网络知识.本文将介绍NS2网络仿真软件的工作原理与运行流程,举例说明NS2网络仿真软件应用实例,探讨其在计算机网络教学中的意义.
关 键 词：NS2网络仿真软件；计算机网络；教学
中图分类号：TP391.9
信息技术在当展迅速,在社会发展中扮演着重要的角色,熟悉并掌握计算机技术成为了当代社会对现代人的基本要求,因此,基本上各大高校都开始了相应的教学课程以教授计算机网络知识.在教学过程中,教师利用这个模型可以向学生们展示所学知识中有关的计算机原理与相关算法,化抽象为具体,生动形象的将网络展现在学生面前,不仅激发学生学习的积极性,也促进了教学的进行.
1NS2网络仿真软件的介绍及应用优势
1.1相关介绍
NS2是众多网络仿真工具中的一种,其面向的是网络协议方面的性能,同类的OPENT由于运行费用比较高,常应用于商业.NS2网络仿真软件是以开源为基础的多协议网络模拟,其特点是面向具体对象与驱动时间离散,模仿的是网络的运行情况.经过长期的发展,NS2网络仿真软件得到了不断地改进,正逐步完善.
1.2应用优势
1.2.1各种各样的组件模块.在NS2网络仿真软件中有各种各样的组件模块,即大量的节点、各种协议以及链路的延迟接点等,不要求拓展NS2,只用稍微的做一点修改或准备好一个脚本即可,在教学过程中应用会比较的方便简单.
1.2.2化抽象为具体的动画.如果只是抽象的讲解计算机知识是很空洞的,但是有动画的辅助,过程会变得简单很多,教学过程也会变得生动有趣.
1.2.3知识的深度与广度得到了扩展.运用NS2网络仿真软件辅助教学,学生能自主的安排自己的学习时间,不用担心大课堂的限制,可随时根据自身需要重点学习自己薄弱的地方,随心地选择自己要攻克的实验内容.
2NS2网络仿真软件的特点
2.1灵活性
学生可在NS2提供的平台上选择自己的喜欢的网络环境,设置相应的参数,就不用担心数据丢失方面的问题出现了,因为NS2网络仿真软件提供监控和跟踪的功能,可记录操作过程中重要的步骤,对结果进行分析和再现结果都是很简单,在真实的网络坏境中我们很难享受到这种灵活性.
2.2开放性
由于开发代码的公开性,NS2平台上的源代码具有开放性的特点,通俗一些说就是大众化.每一个使用者都有获取和使用源代码的权利,并且可以在使用过程中修改源代码.NS2的这一特点大大的方便了使用者获取网络教学资源以及实验资源.除此之外,NS2网络存在的形式是图书馆,在被各大高校引入的时候,其性质就是庞大的数据库,其中有很多免费的资源,包括一些教学案例、经典演示方案,教师和学生可以根据自己的需要随时取用.
2.3扩展性
NS2使用两种语言编译的,各自有不同的作用,其内容有时候也会发生变化.有能力的同学可在使用过程中依不同的需求编程新的协议以扩展出新的功能为自己服务,因为NS2有很强的扩展性.
3实现NS2网络仿真软件的原理
NS2软件将很多经常用的网络协议内容与链路层模型存在C++类库里,软件的管理者可以利用这些数据建立一个完善的网络模型,使用者可以通过建立起来的网络模型看到计算机网络坏境中每个细节内容.下面是对NS2网络仿真软件进行实际模拟时的工作原理介绍.第一,我们应该了解,NS2软件的编程语言共有两种,一是OTCI语言,还有是C++语言,其中,字节的处理主要通过C++语言,因为其对字节、报头等的处理速度比较令人满意,此外,由于模拟协议不需要短时间运行完成工作,C++语言满足所需条件的同时,编写完成后的软件具有较好的性能.从另一方面来说,组织建立环境的研究、性能配置参数的决定、性能优化参数的决定是软件设计的关键环节.[1]大多数的软件编程员和网络研究人员都希望能在最短的时间里完成一个软件工程,开发出既实用又方便修改的软件,这需要花大量的心思考虑计算机环境的时间设置上.针对这一问题,OTCL语言就有了更大的优势,OTCL语言能轻松出色的完成这个工作.
4应用案例举例
在计算机网络教学过程中,NS2具有很强大的作用与价值,一方面使用者可以利用这一款软件对原本做好了但还不是很满意的协议进行修改,开发出各方面满足要求的协议等；另一方面,这款软件还能对刚完成的协议进行验证,测试新协议是否满足要求.
场景假设：信息制作者C与信息接受者D正在通过一个具体计算机网络软件（多媒体应用程序）传递着数据.我们规定,该多媒体技术通信功能的实现是通过UDP器完成的,在一切程序都准备好了以后,C和D之间的协商自动的进行,与此同时,有五个不一样编码与0,1,2,3,4共五个刻度值进行着信息的传递,当然,传递过程中具体用到的刻度值是根据所处的环境与条件决定的,网络的延迟程度是其中一个很重要的参考因素.以上提到的网络设定环境是通过编码建立起来的,除此之外,想要实现对网络环境的监视与检测,在必要时可建立一个数据包专门用来监视网络环境.我们设定一个周期为一个小时,意思就是在一个小时之后,我们建立的数据包会将一个监视报告提供给我们,也就是说如果在一个周期以后我们建立的用于监视的数据包丢失了,这时我们可以评定网络环境是拥堵的,最简单的解决方法就是C和D根据具体的情况适当的降低信息传递过程中所采用的刻度值,以缓解网络拥堵这个问题.相反的,如果我们建立的用于监视的数据包在一个周期以后,准时地将相应的检测报告返回给我们,我们就可以评定此时的网络环境是良好的,C和D进行信息传递的条件参数就可以继续使用,无需改变.从这个假定的场景中,我们可以很清楚的看到,扮演数据流角色的UDP在运行过程中必须随时的准备处理信息传递时应用层所需的数据,但是现今存在的并使用的大多数UDP数据处理器都是有且只有一个处理头栈,在实际运行过程中往往难以满足大流量数据处理所需的条件,导致运行中断无法顺利完成任务,由此可见,改进正在使用的UDP是极其有必要的,改革势在必行.原理解释到这里,基本情况已经交代完了,可以开始正式运行试验内容,在上文所提到的种种前提下,在运行过程中,学生就得亲自动手进行实际操作了,考虑怎么运用C++语言编译一个包括数据接收过程和数据传递过程的软件,分清二者差别,注意语法的正确使用,另外,积极思考如何改进UDP以使其能满足上文所设定的场景中的大量数据同时处理的要求,进一步完善UDP,这是极其有意义的.在最后的实验中,教师可以给学生留一份作业,根据所学知识设计出一份拓扑图,这份作业的目标是能成功的对计算机程序 0340;各种性能进行运行测试.
5结束语
通过前对NS2网络仿真软件各方面知识的相关介绍,我们可以清楚地看到,NS2网络仿真软件可以针对课本中的计算机网络知识建立出一个形象生动且具体网络模拟环境,是抽象的计算机知识具体化,乏味的教学课堂兴趣盎然.总而言之,NS2网络仿真软件被引入到计算机网络知识教学中是势在必行的趋势,我们应该报以积极的态度.