Đánh giá hiệu năng mạng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÀI GIẢNG MÔN HỌC

ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MẠNG

Hà Nội, ngày …. tháng …… năm 202…

1


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................1
Chương 1: Tổng quan đánh giá hiệu năng mạng.......................................................1
1.1

Tầm quan trọng của việc đánh giá hiệu năng mạng......................................2

1.2 Các độ đo hiệu năng mạng...............................................................................2
1.3 Các tham số đánh giá hiệu năng mạng.............................................................4
1.3.1 Tính sẵn sàng (Availability).......................................................................4
1.3.2 Thời gian đáp ứng (Response time)...........................................................5
1.3.3 Khả năng sử dụng mạng.............................................................................5
1.3.4 Thông lượng mạng (Network throughput).................................................6
1.3.5 Khả năng của bang thông...........................................................................6
1.4 Các phương pháp đánh giá hiệu năng mạng....................................................7
1.4.1 Phương pháp tốn học................................................................................7
1.4.2 Phương pháp đo thực tế..............................................................................7
1.4.3 Phương pháp mơ phỏng.............................................................................8
Chương 2. Sử dụng phần mềm mơ phỏng NS2.........................................................9

2.1 Tìm hiểu và cài đặt phần mềm mô phỏng hiệu năng mạng NS2......................9
2.1.1. Tìm hiểu....................................................................................................9
2.2 Thiết lập topo mạng và cài đặt các thơng số mạng........................................12
2.3 Chạy mơ hình và đánh giá được các độ đo hiệu năng....................................18
2.4 Đánh giá và cải tiến các thông số mạng để cải tiến hiệu năng.......................22
Chương 3: Cài đặt phần mềm giám sát hiệu năng mạng.........................................24
3.1. Giới thiệu 1 số công cụ giám sát hiệu năng mạng........................................24
3.1.1. Giám sát hiệu suất mạng Solarwinds.....................................................24
3.1.2. Giám sát mạng PRTG từ Paessler...........................................................25
3.1.3. ManageEngine OpManager.....................................................................26
3.1.4. WhatsUp Gold 2017................................................................................27

1


3.1.5. Zabbix......................................................................................................28
3.1.6. Nagios XI................................................................................................29
3.1.7. Incinga.....................................................................................................30
3.2. Tìm hiểu, cài đặt và dùng thử một công cụ giám sát hiệu năng Zabbix........30
3.2.1. Zabbix là gì?............................................................................................30
3.2.2. Ưu, nhược điểm của zabbix.....................................................................31
3.2.3. Các thành phần của hệ thống giám sát zabbix........................................32
3.2.4. Demo Zabbix...........................................................................................32
KẾT LUẬN.............................................................................................................35

2


Hình 1 : Tổng quan về NS dưới góc độ người dung...............................................10
Hình 2 : Luồng các sự kiện cho file Tcl chạy trong NS.........................................11

Hình 3 :Mở file vd.tcl..............................................................................................19
Hình 4 : file vd.tcl....................................................................................................21
Hình 5: Bắt đầu mơ phỏng.......................................................................................21
Hình 6 : hiển thị thơng số mơ phỏng qua phần mềm tracegraph............................22
Hình 7 : Phần mềm giám sát hiệu suất mạng Solarwinds.......................................24
Hình 8 : Phần mềm giám sát mạng Paessler............................................................25
Hình 9:Phần mềm ManageEngine OpManager.......................................................26
Hình 10: Phần mềm WhatsUp Gold 2017...............................................................27
Hình 11 : Phần mềm giám sát mạng Zabbix...........................................................28
Hình 12 : Phần mềm Nagios XI..............................................................................29
Hình 13: Phần mềm Incinga....................................................................................30
Hình 14: Thơng số cơ bản của Dashboard..............................................................32
Hình 15: Biểu đồ CPU load của thiết bị agent 2.....................................................33
Hình 16 : Biểu đồ giám sát ping từ thiết bị agent tới server....................................33
Hình 17 : Danh sách các host được tạo và khởi chạy..............................................34


MỞ ĐẦU
Đánh giá hiệu năng mạng máy tính nói riêng và hệ thơng truyền thơng nói
chung ln là vấn đề thời sự thu hút được sự quan tâm của những người làm việc
trong lĩnh vực mạng. Những phương pháp phân tích và đánh giá hiệu năng mạng
giúp con người tiến gần hơn nữa tới các ứng dụng thực tế cũng như khả năng nâng
cao được hiệu năng cho các hệ thống mạng và truyền thơng hiện đại.
Mục đích của các phương pháp đánh giá hiệu năng là để dự đoán hoạt động
của hệ thống. Khi xây dựng một hệ thống mới hoặc sửa chữa nâng cấp một hệ
thống cũ, người ta phải sử dụng các phương pháp đánh giá hiệu năng để dự đốn
được ảnh hưởng của nó đến hiệu năng của hệ thống đó.
Khía cạnh quan trọng nhất của đánh giá hiệu năng là đo đạc và theo đối hiệu
năng của hệ thống. Bằng việc quan sát theo dõi hiệu năng của hệ thơng, ta có thể
biết được hoạt động của hệ thống đó như thế nào, hoặc khi nào hệ thống quá tải.

Từ đó có các giải pháp tối ưu hệ thống.

1


Chương 1: Tổng quan đánh giá hiệu năng mạng
1.1 Tầm quan trọng của việc đánh giá hiệu năng mạng
Hiệu năng mạng là một vấn đề phức tạp do các yếu tố có thể tổng hợp đưa ra
nhằm đánh giá vấn đề hiệu năng chưa thực sự rõ ràng. Đã có nhiều khái niệm,
tham số được đưa ra nhằm minh chứng cho bản chất của vấn đề hiệu năng, lý giải
cho việc truyền thông tin hiệu quả hay kém hiệu quả giữa các hệ thống trong mạng.
Tuy nhiên, trong thực tế rất cần có những khái niệm bản chất và sát thực tiễn với
mục tiêu đánh giá được toàn bộ vấn đề hiệu năng bao gồm cả các yếu tố đo đạc,
theo dõi, điều khiển đều được tính đến. Có thể sơ lược khái niệm hiệu năng mạng
như sau: Hiệu năng mạng là hiệu quả và năng lực hoạt động của hệ thống mạng.
Như vậy, việc đánh giá hiệu năng mạng chính là tính tốn và xác định hiệu quả,
năng lực thực sự của hệ thống mạng trong các điều kiện khác nhau.
Các điều kiện được sử dụng trong đánh giá hiệu năng là rất quan trọng, chúng
ảnh hưởng trực tiếp tới các kết quả thu được. Trong các điều kiện ảnh hưởng tới
quá trình đánh giá hiệu năng thì kịch bản mô tả là yếu tố then chốt quyết định giá
trị hiệu năng tại điểm cần đo. Trong kịch bản cần xác định các tham số đầu vào rõ
ràng như các nút tham gia hệ thống, thiết bị kết nối, tác nhân tham gia, giao thức
hoạt động, ứng dụng triển khai, thời gian thực hiện, ... và rất nhiều yếu tố khác kết
hợp tạo ra một kịch bản hoàn thiện.
1.2 Các độ đo hiệu năng mạng
Có thể phân các độ đo hiệu năng thành hai loại:
 Các độ đo hướng tới người sử dụng.
 Các độ đo hướng tới hệ thống.
Trong các độ đo hướng tới người sử dụng:
o Thời gian đáp ứng (response time) thường được sử dụng trong các

hệ thời gian thực hoặc các môi trường hệ thống tương tác. Đó là
khoảng


thời gian từ khi có một yêu cầu (request) đến hệ thống cho đến khi nó
được hệ thống thực hiện xong.
o Trong các hệ thống tương tác, đôi khi người ta sử dụng độ đo thời
gian phản ứng của hệ thống (system reaction time) thay cho thời
gian đáp ứng. Đó là khoảng thời gian tính từ khi input đến hệ thống
cho đến khi yêu cầu chứa trong input đó nhận được khe thời gian
(slice time) phục vụ đầu tiên. Độ đo này đo mức độ hiệu dụng của bộ
lập lịch của hệ thống trong việc nhanh chóng cung cấp dịch vụ cho
một yêu cầu mới đến.
o Trong các hệ thống mạng máy tính, các đại lượng thời gian đáp ứng,
thời gian phản ứng của hệ thống đều được xem là các biến ngẫu nhiên,
vì vậy người ta thường nói về phân bố, kỳ vọng, phương sai... của
chúng.
Các độ đo hướng tới hệ thống điển hình là: thơng lượng (throughput) và thời
gian trễ (delay time, delay).
o Thông lượng (throughput) được định nghĩa là số đơn vị thơng tin
tính trung bình được vận chuyển qua mạng trong một đơn vị thời gian.
Đơn vị thơng tin ở đây có thể là bit, byte hay gói số liệu ... Nếu các
đơn vị thơng tin đi vào mạng theo một cơ chế độc lập với trạng thái
của mạng, thì thơng lượng cũng chính bằng tốc độ đến trung bình nếu
mạng vẫn cịn có khả năng vận chuyển, không dẫn đến trạng thái bị
tắc nghẽn. Một số trường hợp người ta sử dụng đại lượng không thứ
nguyên Hệ số sử dụng đường truyền (Line Utilization) hay cịn gọi
thơng lượng chuẩn hố, đó là tỉ số của thông lượng trên năng lực vận
chuyển của đường truyền (line capacity).
o Thời gian trễ (delay time, delay) là thời gian trung bình để vận

chuyển một gói số liệu qua mạng, từ nguồn tới đích. Cũng có trường
hợp người ta sử dụng đại lượng thời gian trễ chuẩn hố, đó là tỉ số của
thời gian trễ trên một tham số thời gian nào đó, thí dụ thời gian cần
thiết để truyền một gói tin (packet transmition time).
- Tỉ lệ mất gói tin (𝑝𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 𝑙𝑜𝑠𝑠 𝑟𝑎𝑡𝑒 ): được xác định là tỉ số của tổng số gói
tin bị mất (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑙𝑜𝑠𝑠 𝑝𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡) với tổng số gói tin đã gửi (𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑒𝑛𝑡
𝑝𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡). Đối với mạng ổn định thì tỉ lệ này thấp, ngược lại tỉ lệ này rất
cao. Tỉ lệ này mất gói tin được xác định theo công thức như sau:


- Mức độ sử dụng đường truyền: là khả năng tận dụng đường truyền của
mạng. Chỉ số này cho biết khả năng truyền của mạng qua đường truyền là
mạnh hay yếu và tính theo cơng thức sau:

- Mức độ cơng bằng: là mức độ của các luồng thể hiện mạng có đảm bảo
sự cơng bằng cho các kết nối khi trong mạng có nhiều loại hình thơng
lượng khác nhau. Mức độ công bằng là 1 khi thông lượng của các luồng
bằng nhau, và ngược lại.

- Kích thước hàng đợi trung bình: là chỉ số biểu thị trực tiếp mức độ sử
dụng tài nguyên tại bộ định tuyến. Chỉ số này được xác định bằng tỉ số
của kích thước hàng đợi trung bình với kích thước thực của hàng đợi. Cơ
chế có chỉ số này càng nhỏ sẽ có độ trễ tại hàng đợi nhỏ và ngược lại.
1.3 Các tham số đánh giá hiệu năng mạng
1.3.1 Tính sẵn sàng (Availability)
Tính sẵn sàng là thước đo đầu tiên khi xác định và đánh giá hiện trạng
mạng có khả năng phục vụ, đáp ứng yêu cầu hay không. Tham số này cho phép chỉ
ra luồng thơng tin có đang được chuyển tiếp qua hệ thống mạng hay bị tắc nghiên
cần phải xử lý, các dịch vụ mạng đang được cung cấp có sẵn sàng cho việc trả lời
các yêu cầu đưa ra. Vấn đề liên thông giữa các hệ thống trong mạng cũng được đề

cập trong tính sẵn sàng.
Một trong các cơng cụ, phương pháp đơn giản thường được sử dụng khi
kiểm tra tính sẵn sàng của hệ thống mạng là sử dụng chương trình ping. Chương
trình khi thực hiện sẽ gửi các gói tin dưới giao thức ICMP tới phía máy cần kiểm
tra và đợi kết quả trả lời, nếu có kết quả trả lời chúng ta có thể xác định được tính
sẵn sàng của hệ thống đích.


1.3.2 Thời gian đáp ứng (Response time)
Khi yêu cầu được gửi tới, sẽ có một khoảng thời gian dành cho việc xử lý
trước khi trả về kết quả, khoảng thời gian này được gọi là thời gian đáp ứng, bao
gồm thời gian đi, thời gian xử lý yêu cầu và thời gian về.
Đây là tham số rất quan trọng ảnh hưởng tới quá trình đánh giá khả năng giải
quyết vấn đề khi có u cầu và hạ tầng truyền thơng. Thời gian đáp ứng chậm
thường do khả năng giải quyết vấn đề của ứng dụng, hạn chế trong truyền và nhận
thông tin trên giao thức và hạ tầng truyền thông tin. Có thể chỉ ra một số các yếu tố
ảnh hưởng trực tiếp tới thời gian đáp ứng như sau:
• Quá tải trong các phân đoạn mạng
• Các lỗi xuất hiện trên mạng
• Khiếm khuyết khi mở rộng mạng
• Xử lý các thơng tin quảng bá trên mạng chưa tốt
• Thiết bị mạng kém chất lượng
• Quá tải trên các nút mạng
1.3.3 Khả năng sử dụng mạng
Khi hệ thống mạng hoạt động, việc đánh giá khả năng sử dụng mạng là yếu
tố quan trọng khi cần đánh giá hiệu năng mạng. Hệ thống mạng có thể hoạt động ở
trạng thái bình thường trong đa số thời gian, tuy nhiên trong thực tế thì hệ thống có
thể chưa hoạt động hết công suất và khả năng, như vậy phần dư thừa khi xây dựng
mạng chưa tính đến cũng là yếu tố giảm đi hiệu năng của hệ thống. Để tính tham
số khả năng sử dụng mạng, thơng thường cơng thức chính được sử dụng là phần

trăm thời gian sử dụng mạng trong suốt thời gian hoạt động mạng.
Trong rất nhiều tình huống, có những thời điểm hệ thống sử dụng 100%
cơng suất nhưng có những thời điểm là về 0% cho trạng thái khơng có u cầu. Để
tăng tính chính xác khi xác định khả năng sử dụng mạng, việc tính toán lưu lượng
dữ liệu được truyền qua hệ thống trong tổng thời gian hoạt động đã được sử dụng.
Giá trị cụ


thể khi tính tốn cịn phụ thuộc nhiều vào phương thức truyền trên các kết nối được
sử dụng tại các giao diện mạng.
1.3.4 Thông lượng mạng (Network throughput)
Về bản chất, khả năng sử dụng mạng chính là tỉ lệ làm việc thực tế của hệ
thống cịn thơng lượng mạng là tổng lượng dữ liệu chuyển tiếp qua các nút cần đo
trong một thời điểm xác định.
Người quản trị hệ thống mạng có thể xác định thơng trong mạng bằng phương
pháp tìm nút cổ chai giữa 2 điểm cần đo. Đồng thời, trong một số tình huống nhiều
người sẽ khẳng định thông lượng của hai điểm sẽ được xác định bằng giá trị băng
thơng (Bandwidth) tại 2 điểm đó. Những điểm nêu trên là hồn | tồn khơng chính
xác bởi 2 lý do chính sau đây:
 Giá trị bằng thơng khơng phụ thuộc vào thời gian đo và đây là khái niệm
khác hồn tồn với thơng lượng.
 Thơng lượng thực tế phụ thuộc rất nhiều vào tổng thể kết nối, thiết bị sử
dụng,
ứng dụng hoạt động, dịch vụ cung cấp của hệ thống tại thời điểm cần đo.
1.3.5 Khả năng của băng thông
Khả năng của băng thông là một trong những yếu tố để xác định thông lượng
mạng trong thời điểm cần đo. Tổng dung lượng băng thơng có khả năng giữa hai
nút mạng sẽ ảnh hưởng lớn tới hiệu năng của mạng điều này khá hiển nhiên, khi ta
kết nối mạng 100BaseTX thì đương nhiên ln nhanh hơn với kết nối T1.
Tuy nhiên việc xác định khả năng của băng thông giữa 2 điểm cần đo

thường rất phức tạp do tổng thể của hệ thống tác động, do vậy đòi hỏi phải kĩ thuật
cụ thể trong việc xác định giá trị lớn nhất trong khả năng của băng thông mạng khi
hoạt động. Có 2 kĩ thuật được sử dụng để xác đính khả năng của băng thơng đó là
kĩ thuật packet pair / packet train và kĩ thuật thống kê gói tin


1.4 Các phương pháp đánh giá hiệu năng mạng
Có nhiều phương pháp đánh giá hiệu năng mạng máy tính, có thể chia chúng
làm ba loại: mơ hình Giải tích (Analytic Models), mơ hình Mơ phỏng (Simulation
Models) và Đo hiệu năng (Measurement).
1.4.1 Phương pháp giải tích
Việc sử dụng các phương pháp tốn trong tính tốn hiệu năng mạng đã được
thực hiện từ lâu, trong đó các cơng cụ tốn học đã được sử dụng rất linh hoạt và đa
dạng như xác suất thống kê, đồ thị, quy hoạch, luồng, ... để giải quyết nhiều vấn đề
trong hiệu năng.
Ưu điểm chính của phương pháp giải tích là có thể xác định các ngưỡng giá
trị của hệ thống qua việc xác định mối tương quan giữa các yếu tố trước khi tồn tại
hệ thống. Nhưng khi áp dụng trong thực tế, việc mô tả đầy đủ các yếu tố đầu vào
cho bài toán là cực kỳ khó khăn do vậy kết quả của phương pháp này còn nhiều
hạn chế.
1.4.2 Phương pháp đo hiệu năng
Sau khi hệ thống mạng đã được xây dựng, đây là một hệ thống tổng thể kết
nối của các thiết bị với những công nghệ khác nhau do vậy việc đo đạc để đưa ra
kết quả từ mơ hình thật là rất quan trọng.
Khi thực hiện đo thực tế, người đo phải dạng ra được các kịch bản cần đo từ
đó tạo ra những điều kiện giống với kịch bản thực tế và sử dụng các công cụ đo
như phần mềm, thiết bị đo để thu nhận các kết quả thực tế từ hoạt động của hệ
thống theo kịch bản. Thông thường với phương pháp đo thực tế cho chúng ta kết
quả với độ chính xác rất cao, tuy nhiên việc đầu tư quá lớn trước khi biết kết quả
hoạt động nhiều khi gây ra sự lãng phí vì vậy giải pháp đo thực tế chỉ được sử dụng

để giám sát hoạt động mạng.


Để đo được giá trị hiệu năng, quan trọng nhất là lấy thơng tin chính xác về
hệ thống. Hiện nay phổ biến có 3 phương pháp lấy thơng tin sau:
• Truy vấn các nút mạng để lấy trực tiếp thông tin đang lưu trữ.
• Theo dõi luồng thơng tin thực tế trên hệ thống.
• Xây dựng kịch bản với dữ liệu thử nghiệm để đo hệ thống.
1.4.3 Phương pháp mô phỏng
Để giảm sai số của phương pháp toán học, giảm chi phí đầu tư cho hệ thống
trước khi đo trong thực tế, phương pháp mô phỏng đã được sử dụng. Việc mơ
phỏng hệ thống địi hỏi phải mơ tả chính xác, chân thực tính năng, kỹ thuật, yếu tố
ràng buộc giữa các nhân tố tham gia và ảnh hưởng tới yếu tố thực tế khi xây dựng.
Như vậy để kết quả chính xác cần địi hỏi cơng tác mơ phỏng kịch bản phải rất
chuẩn xác.
Có hai phương pháp chính được sử dụng trong mô phỏng hệ thống mạng là
mô phỏng thời gian và mô phỏng rời rạc. Để mô phỏng theo thời gian là rất khó
do vậy phương pháp phổ biến hiện nay là mô phỏng rời rạc tức là các sự kiên được
xác định rõ ràng và có thời điểm mô tả trên trục thời gian.


Chương 2. Sử dụng phần mềm mơ phỏng NS2
2.1 Tìm hiểu và cài đặt phần mềm mô phỏng hiệu năng mạng NS2
2.1.1. Giới thiệu phần mềm mô phỏng NS2
NS2 là phần mềm mô phỏng mạng điều khiển sự kiện riêng rẽ hướng đối tượng,
được phát triển tại đại học Califonia, Berkely.
NS2 được viết bằng ngôn ngữ C++ và OTcl. Trong đó, C++ dùng để xử lí dữ
liệu, các thao tác về gói tin cịn Octl được sử dụng để định dạng cấu hình mơ
phỏng, điều khiển mơ phỏng. NS rất hữu ích cho việc mơ phỏng mạng diện rộng
(WAN) và mạng local (LAN).

Bốn lợi ích lớn nhất của NS2 phải kể đến đầu tiên là:
o Khả năng kiểm tra tính ổn định của các giao thức mạng đang tồn tại.
o Khả năng đánh giá các giao thức mạng mới trước khi đưa vào sử dụng.
o Khả năng thực thi những mơ hình mạng lớn mà gần như ta khơng thể
thực thi được trong thực tế.
o Khả năng mô phỏng nhiều loại mạng khác nhau.
NS2 là phần mềm mã nguồn mở có sẵn cho mơi trường Linux.
NS2 thực thi các giao thức mạng như:
o Các mơ hình mạng: LAN, WLAN, di động, vệ tinh, ...
o Các giao thức mạng như: TCP, UDP...
o Các dịch vụ nguồn lưu lượng như: FTP, CBR, VBR, Telnet, http...
o Các kỹ thuật quản lý hàng đợi: Vào trước Ra trước (DropTail), Loại bỏ
sớm ngẫu nhiễn - RED (Random Early Drop) và Xếp hàng dựa trên sự
phân lớp – CBQ (Class-Based Queueing) ...
o Các thuật toán định tuyến như: Dijkstra, Distance Vector, Link State, …
o Các Chuẩn IEEE 802.11, IEEE 802.3, …
o NS-2 cũng thực thi multicasting và vài giao thức lớp Điều khiển truy cập
đường truyền (MAC) đối với mô phỏng LAN.


Cấu trúc của NS-2 bao gồm các thành phần được chỉ ra dưới Hình 2

Hình 1: Tổng quan về NS2
OTcl Script

Kịch bản OTcl

Simulation Program

Chương trình mơ phịng

OTcl

Bộ biên dịch Tcl mở rộng hướng đối tượng

NS Simulation Library

Thư viện mô phỏng NS

Event Scheduler Objects

Các đối tượng bộ lập lịch sự kiện

Network Component Objects

Các đối tượng thành phần mạng

Network Setup Helping
Modules

Các mô đun trợ giúp thiết lập mạng

Plumbling Modules

Các mô đun Plumbling

Simulation Results

Các kết quả mơ phỏng

Analysis

Phân tích

NAM Network Animator

Minh họa Mạng NAM


Phụ thuộc vào mục đích của user đối với kịch bản mơ phỏng OTcl mà kết quả
mơ phỏng có thể được lưu trữ như file trace.
Định dạng file trace sẽ được tải vào trong các ứng dụng khác để thực hiện
phân tích:
o File nam trace (file.nam) được dùng cho cơng cụ Minh họa mạng NAM.
o File Trace (file.tr) được dùng cho công cụ Lần vết và Giám sát Mô phỏng
XGRAPH hay TRACEGRAPH.

Hình 2: Luồng các sự kiện cho file Tcl chạy trong NS
2.1.2. Cài đặt phần mềm mơ phỏng NS2
Có thể cài đặt NS2 bằng 1 gói phần mềm duy nhất hoặc bằng các gói phần
mềm con riêng lẻ. Link down các phần mềm có tại trang chủ
/>NS-2 là phần mềm mã nguồn mở có sẵn cho cả nền Windows 32 và Linux.
Để cài trên Windown, chúng ta cần cài phần mềm giả lập mơi trường Cygwin. Bạn
cũng có dùng 1 phần mềm tạo máy ảo (VMware, VirtualBox, ...) và 1 hệ điều hành
nhân Linux (thông dụng hiện nay là Ubuntu) để tạo ra 1 môi trường Linux thực sự
để cài đặt.


Các bước cài đặt NS2:
Bước 1. Tải phần mềm NS2 NS 2.35 All in one (Phiên bản 2.35).

Bước 2. Sau khi tải xong file dạng tar.gz, các bạn di chuyển nó qua folder nào đó
cho dễ truy cập, đặt tại /home/[user]
Bước 3. Cài đặt các gói thư viện cần thiết (Cần có kết nối mạng)
Mở Terminal và gõ lệnh:
sudo apt-get install build-essential autoconf automake libxmu-dev xgraph
Bước 4. Giải nén file tải về, mở Terminal lên, cd (change directory) đến thư mục
chứa file tải về ở Bước 2. Gõ lệnh sau để giải nén:
tar zxvf ns-allinone-2.35.tar.gz
Bước 5. Dùng 1 trình soạn thảo (Gedit, Vi, VIM, Nano…) tìm và mở file “nsallinone-2.35/ns-2.35/linkstate/ls.h”. Tại dòng 137, thay thế dòng
“void eraseAll() {erase(baseMap::begin(), baseMap::end()); } ”
thành
“ void eraseAll() {this->erase(baseMap::begin(), baseMap::end()); }”
Bước 6. Mở Terminal, di chuyển đến thư mục gốc của NS2 tại /ns-alli none-2.35/
và chạy lệnh ./install để bắt đầu cài đặt NS2.
Bước 7. Thiết lập biến mơi trường: Chương trình u cầu cài đặt biến môi trường
●
PATH
●
LD_LIBRARY_PATH
●
TCL_LIBRARY
Cập nhật file băng lệnh source ~/.bashrc
Bước 8. Mở Terminal, gõ lệnh: ns kết quả trả về ký tự % (OK) nam sẽ hiện ra phần
mềm -> Hoàn tất.
2.2 Thiết lập topo mạng và cài đặt các thơng số mạng
 KHỞI TẠO VÀ KẾT THÚC:
• Cú pháp để khởi tạo một đối tượng Simulator như sau:
set tên_đối_tượng [new Simulator]

• Để có file đầu ra với dữ liệu mơ phỏng (file bám vết) hay các file sử dụng cho
hiển thị (file nam) thì chúng ta cần tạo file này bằng cách sử dụng lệnh open như
sau:
#mở file bám vết
set tracefile1 [open out.tr w]

//tao file bám vết tên là out.tr

$ns trace-all $tracefile1

#mở file bám vết nam

set namfile [open out.nam w]

//tạo file bám vết tên là out.nam

$ns namtrace-all
$namfile
• Để kết thúc chương trình ta dùng hàm
finish #định nghĩa 1 thủ tục `finish'
Proc finish {} {
glocal ns tracefile1 namfile
$ns flush-trace
close
$tracefile1
close $namfile
exe nam out.nam
& exit 0}
• Để gọi thủ tục hàm finish ta dùng lệnh $ns at t “finish”, trong đó t là thời điểm
muốn gọi hàm finish tính bằng giây.

• Để bắt đầu q trình mơ phỏng:
$ns run
 TẠO NÚT MẠNG:
• Tạo 1 node:
set tên_node [$ns node]
vd: set n0 [$ns node]
 THIẾT LẬP MÀU CHO NODE MẠNG
$n0 color <colour>


 TẠO LIÊN KẾT CÁC NÚT MẠNG:
o Liên kết đơn công: là loại liên kết theo kiểu point-to-point giữa 2 nút mà chỉ
có 1 node truyền và 1 node nhận.
$ns simplex-link $n0 $n1 <bandwidth> <delay> <queue_type>
Trong đó:
• bandwith: là băng thơng.
• delay: thời gian trễ giữa 2 lần.
• queue_type: loại hàng đợi.
Giá trị bandwidth (băng thơng) và delay (trì hỗn) tương ứng có thể là 1Mb và
10ms. NS-2 hỗ trợ nhiều giá trị queue_type (kiểu hàng đợi) như RED, DropTail,
…

o Liên kết song song: là loại liên kết theo kiểu point-to-point giữa 2 nút nhưng
mỗi node vừa truyền và nhận.
$ns duplex-link $n0 $n1 <bandwidth> <delay> <queue_type>

o Làm đứt liên kết giữa 2 nút:
$ns rtmodel-at 1.0 down $n(1) $n(2)
$ns rtmodel-at 2.0 up $n(1) $n(2)
 KHỞI TẠO NETWORK AGENTS

Hai lớp Agent và lớp Application sẽ tạo nên traffic trong NS-2. Mỗi node trong
mạng muốn gửi và nhận traffic thì phải có agent gắn vào nó. Trên đỉnh của agent
chạy application. Chính application sẽ quyết định loại traffic được mơ phỏng.
Có hai loại agent trong NS-2 là agent UDP và agent TCP.
o UDP
set udp0 [new Agent/UDP]
set null [new Agent/Null]
$ns attach-agent $n0 $udp0
$ns attach-agent $n1 $null
$ns connect $udp0 $null


Đoạn mã trên tạo agent UDP và gắn vào node n0 bằng thủ tục attach-agent.
Tạo ra agent Null, hoạt động như một traffic sink và gắn vào node n1. Hai agent
được nối lại bằng phương thức connect.
Loss Monitor (Giám sát mất mát) có thể giám sát các packet đang được
truyền, cũng như các packet bị mất. Một thủ tục có thể được lập lịch để kiểm tra
xoay vòng LossMonitor sau khoảng T giây và lưu lại thông tin throughput (thông
lượng).
set lossMonitor [new Agent/LossMonitor]
$ns connect $udp0 $lossMonitor
o TCP
set tcp [new Agent/TCP]
set tcp_sink [new Agent/TCPSink]
$ns attach-agent $n0 $tcp
$ns attach-agent $n1 $tcp_sink
$ns connect $tcp $tcp_sink
Đoạn mã trên tạo agent TCP và gắn vào node tcp dùng thủ tục attach-agent.
Agent TCPSink hoạt động như một TCP sink và gắn vào node tcp_sink. Hai agent
nối với nhau bằng phương thức connect.

Các loại TCP có sẵn trong NS-2 là:
 TCP TCP/Reno
 TCP/Vegas
 TCP/Sack1
 TCP/Fact
 TCPSink
 CÁC LOẠI TRAFFIC
Có 4 loại traffic application (ứng dụng lưu lượng) có thể gắn vào agent UDP
để mơ phỏng lưu lượng mạng: CBR, Exponential, Pareto, TrafficTrace.
o Tốc độ bit cố định CBR: Đối tượng traffic CBR tạo traffic theo tốc độ đã định
trước. Packet có kích cỡ nhất định. Mã OTcl để thực thi nguồn traffic CBR như
sau:
set my_cbr [new Application/Traffic/CBR]
$my_cbr attach_agent $udp
$ns at <time> “$my_cbr start”


Các tham số:
• start: bắt đầu gửi packet theo các tham số cấu hình
• stop: ngừng gửi packet
• PacketSize_: cỡ cố định của packet được tạo (ví dụ 48)
• rate_: tốc độ truyền (ví dụ 64kb)
• interval_: (tuỳ chọn) khoảng cách thời gian giữa các gói (ví dụ 0.05)
• random_: cờ báo nhiễu trong các lần xuất phát, mặc định là tắt, 1 là bật
• maxpkts_: số gói lớn nhất được gửi (ví dụ 1000)
o Traffic thay đổi theo phân bố mũ Exponential: Các packet có kích cỡ cố
định. Thủ tục này là một phân phối tắt/bật. Trong các giai đoạn bật (on), packet
được gửi ở tốc độ cố định. Trong các giai đoạn tắt (off), khơng có packet nào
được gửi.
Mã Tcl thực thi nguồn traffic CBR trong mô phỏng như sau:

set my_exp [new Application/Traffic/Exponential]
Các tham số cấu hình:
• PacketSize_: cỡ cố định của packet được tạo (ví dụ 210)
• burst_time_: thời gian bật trung bình cho bộ khởi tạo (ví dụ 500ms)
• idle_time_: thời gian tắt trung bình cho bộ khởi tạo (ví dụ 500ms)
• rate_: tốc độ gửi suốt thời gian “bật” (ví dụ 100kb)

o Traffic thay đổi theo phân bố Pareto: Dùng phân bố Pareto bật/tắt để tạo các
traffic tập hợp, các traffic có phụ thuộc dải dài.
Mã OTcl để thực thi nguồn traffic Pareto trong mô phỏng như sau:
set my_pareto [new Application/Traffic/Pareto]
Các tham số:
•
•
•
•
•

PacketSize_: cỡ cố định của packet được tạo (ví dụ 210)
burst_time_: thời gian bật trung bình cho bộ khởi tạo (ví dụ 500ms)
idle_time_: thời gian tắt trung bình cho bộ khởi tạo (ví dụ 500ms)
rate_: tốc độ gửi suốt thời gian “bật” (ví dụ 100kb)
shape_: tham số hình dáng cho phân bố Pareto (ví dụ 1.5)