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无线组网实验-暴露隐藏节点.pdf

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.47M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    ⻄ 安 邮 电 ⼤ 学 （计算机学院） 课内实验报告 实验名称： 实验2 暴露节点问题仿真 专 业： ⽹络⼯程 班 级： 1703 姓 名： 刘鑫海 学 号： 04172066 指导教师： 孙韩林 ⽇ 期： 2020年5⽉16⽇ ⼀．实验⽬的 1.掌握暴露节点问题的本质 2.利⽤NS2仿真实现暴露节点问题 ⼆．实验环境
    暴露节点的实验分析采⽤了实验⼀搭建的实验平台，NS2 版本为 2.35。在 官⽅的 NS2 版本中未包含本实验需要的 mUDP、mUdpSink 模块，读者进⾏ 本实验前需要进⾏扩展，即 安装这些模块。本⼿册的实验⼀已提供了实验平台 搭建模块和脚本，如果完成实验⼀，本实 验可正常进⾏。 三．实验内容 利⽤NS2仿真暴露节点问题，分析⽐较在有RTS/CTS控制帧和⽆RTS/CTS控制 帧的情况下的仿真结果。 四．实验过程及分析 过程： 1.在ns-allinone-2.35中安装mUDP模块 2.将Exposed_Terminal.tcl复制到脚本⽬录WNT/3.5.2下 3.在相应⽬录下输⼊ns Exposed_Terminal.tcl，得出结果。 4.如果想看NAM仿真动画，则先startxwin运⾏XWin，然后输⼊代码得出结果。 分析： 1. 有RTS/CTS控制帧     节点0与节点1进⾏通信，节点1向节点0传输数据包
    2s时节点2想要发送数据，但是在其接受范围内的节点1正在传输数据，节点2 收到了节点1的RTS包，以为⽹络正忙，⽆法传输数据，不断的在丢包。
    节点2不断的收到节点1的RTS包，但是并没有收到相对应的CTS包，因此推测 节点1是暴露节点，尝试发送数据。可⻅节点3收到了数据，没有产⽣数据冲突
    之后节点1向节点0发送数据，节点2向节点3发送数据，不再产⽣丢包现象，也 没有产⽣冲突。 2. 没有RTS/CTS控制帧 没有RTS/CTS控制帧，直接开始传输数据包。
    因为没有控制帧，2s时节点2想发送数据时，直接开始发送，之后就直接出现 节点1给节点0发送数据，同时节点2给节点3发送数据的情况。
    但是随着⽹络负担的加重，节点1和节点2也不断的收到其他信息，造成数据冲 突，丢包的现象开始变得越来越严重。⽹络环境变得⾮常差。 五．问题回答 ⽆线局域⽹暴露节点对⽹络传输影响较⼤，降低了⽹络吞吐量，增加了⽹络传输时 延， CTS/RTS 机制则较好的缓解隐藏节点造成的⽹络性能降低。 仿真结果可从两个⽅⾯ 来分析，即仿真动画和仿真数据。在 NS2 中演示仿真动画采⽤ NAM，它将⽹络仿真过程 中拓扑结构、数据包传输情况及队列丢包等以动画形式展现，本 实验仿真动画为电⼦资源 中实验动画⽂件夹的对应⽂件。仿真结束后，可通过分析产⽣的 trace 数据对仿真过程中的 延迟、丢包、吞吐量等进⾏分析。 六．总结 1．实验过程中遇到的问题及解决办法； ⼀开始没法弄懂RTS/CTS控制帧如何帮助解决暴露节点问题，并且觉得没有使 ⽤ RTS/CTS控制帧，反⽽没有⼤的延迟。但是在NAM动画仿真的后期，才发现了 使⽤和没使⽤控制帧的差别，也明⽩了RTS/CTS控制帧如何来着⼿暴露节点问 题。 2．对设计及调试过程的⼼得体会。 我的体会： 使⽤RTS/CTS控制帧，虽然会在传输数据的开始，造成⽹络中不必要的延时， 但在延时之后还是能够正常传输数据，并且不怎么会产⽣丢包现象和数据冲 突。然⽽不使⽤RTS/CTS控制帧的话，虽然开始传输时没有延迟，两⽅都能很
    好的传输数据，但是随着⽹络环境的负担加重，丢包现象越来越严重，数据冲 突也频繁发⽣，可以清晰的感受到暴露节点的问题所在。 然⽽使⽤RTS/CTS控制帧也不能完全解决暴露节点问题，依然会因为别的节点 ⽽存在数据冲突的现象，影响传输系统的质量。有待进⼀步的解决。
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