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實驗 ( 五 ) 網路效能量測. 計算機網路 COMPUTER NETWORK. 實驗步 驟. 學習 TCL 語言 分析 out.tr 分析相關數值 學習 AWK 語言 利用 NSG2 所提供的範例檔，並產生 TCL 檔 再利用 Out.tr 去計算出有關網路效能的數值. TCL. TCL(Tool Command Language) 用途 ： 描述腳本 描述要模擬的網路環境和參數設定. TCL 基本介紹 ( 變數宣告及使用 ). set $ Example 執行方法 執行 結果. variable.tcl. s et name “jim”
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實驗(五)網路效能量測 計算機網路 COMPUTERNETWORK
實驗步驟 • 學習TCL語言 • 分析out.tr • 分析相關數值 • 學習AWK語言 • 利用NSG2所提供的範例檔，並產生TCL檔 • 再利用Out.tr去計算出有關網路效能的數值
TCL • TCL(Tool Command Language) • 用途：描述腳本 • 描述要模擬的網路環境和參數設定
TCL基本介紹(變數宣告及使用) • set • $ • Example 執行方法 執行結果 variable.tcl set name “jim” Puts “my name is $name” $ns variable.tcl my name is jim
TCL基本介紹(表示式) • expr • 判斷真假 • example • 數學表示式 • Example expr2.tcl expr1.tcl set value [expr 0==1] puts $value set value [expr 2+3] puts $value $ns expr2.tcl 5 $ns expr1.tcl 0
TCL基本介紹(指令替換) • example CommandSubstitution.tcl puts “I am [expr 10*2] years old” $ns CommandSubsitution.tcl I am 20 years old
TCL基本介紹(流程控制) • if-else、switch、while、for、foreach • example ControlFlow.tcl set my_planet “earth” If {$my_planet == “earth”}{ puts “I feel right at home.” } else if {$my_planet == “mars”}{ puts “This is not my home.” } else { puts “I am neither from earth,nor from mars.” } set temp 25 If {$temp < 20 }{ puts “It’s a little chilly.” } else{ puts “Warm enough for me” } $ns ControlFlow.tcl I feel right at home. Warm enough for me. 空格要注意，一定要空，不然不能跑
TCL基本介紹(程序) • TCL中也允許使用者自定程序 • example procedure.tcl 空格注意 procsum_proc{a b}{ return[expr $a =$b] } set num1 5 set num2 6 set sum [sum_proc $num1 $num2] puts “the sum is $sum” $ns procedure.tcl the sum is 11
TCL基本介紹(陣列) • example array.tcl set myarray(0) “Zero” set myarray(1) “One” set myarray(2) “Two” for { set i 0} {$i <3} {incri 1} { puts $myarray($i) } $ns array.tcl Zero One Two 空格要注意，一定要空，不然不能跑
Out.tr Analysis • 欄位一:封包事件 (r:receive,+:enpueue, -:dequeue,d:drop) • 欄位二:事件發生時間 • 欄位三、欄位四: fromnode到tonode • 欄位五:封包型態 • 欄位六:封包大小 • 欄位七:旗標 • 欄位八:表示封包屬於的資料流 • 欄位九、欄位十:封包來源端和目的端 x.y->x:節點編號,y:portnumber • 欄位十一:封包序號 • 欄位十二:封包id 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Analysis • End-to-End Delay 端點到端點的延遲 = receiver time – sender time • Jitter 抖動率(延遲時間變化量) = (receiver time(j) – sender time(j)) – (receiver time(i) – sender time(i)), j > i • Throughput 吞吐量 • packet loss 封包遺失率 Ex:from node=1 to node=2 且event=“+”從n1送到n2封包 Flowid=2 & event=“d” 封包遺失 所以封包遺失率= 封包遺失數/(封包送達數+封包遺失數)
AWK • 一種程式語言 • 變數無形別之分 • 擅長處理資料列、欄位型態的資料。
AWK $1 $2$3$4$5$6$7$8$9$10$11$12 $0 • 當awk讀入資料列後，會把每個欄位的值存入欄位變數
AWK • 程式主要結構 • 一般常用”關係判斷式來當Pattern” • 提供C語言常見的關係運算元，如>、<、>=、<=、==、!=…等 • I/O指令:print、printf()……等 • 流程控制指令:if(…){…}else{…}、while(…){…}…… • AWK語言與C語言類似，在空格不會像TCL一樣，有一定要空格的問題 Pattern1 { Action1} Pattern2 { Action2} …………………………………. Pattern3 { Action3}
AWK • 工作流程 • 從指定的資料檔中讀取一筆資料列 • 更新相關的內建變數之值 • 逐次執行程式所有的Pattern{Actions} • 當所有的Pattern{Action}接執行完時，若資料檔中還有位讀取的資料則反覆執行步驟1步驟4 *awk會自動執行上述迴圈步驟，使用者不需再寫迴圈
AWK學習 • 網站一血落閣 • Linux相關技術學習 http://blog.xuite.net/mb1016.flying/linux/28111008-linux+shell+awk+%E8%AA%9E%E6%B3%95 此網站是翻譯成繁中版 • 來源出處(weekly123的专栏 • http://blog.csdn.net/weekly123/article/details/1465675) • 網站二 http://lalakiwe.myweb.hinet.net/Documents/awk/awk_1.html
作業 • 本實驗將利用NSG2實作範例圖(圖同實驗三)所產生的tcl檔和out.tr檔 • 再撰寫一程式，計算每個封包之delaytime，jitter 及PackageLossRate
PacketLoss.awk • BEGIN {#程式初始化,設定一變數記錄packet被drop的數目 • fsDrops = 0; • numFs = 0; } • { action = $1; • time = $2; • from = $3; • to = $4; • type = $5; • pktsize = $6; • flow_id = $8; • src = $9; • dst= $10; • seq_no = $11; • packet_id = $12; • #統計從n1送出多少packets • #統計flow_id為2,且被drop的封包 • } • END { • printf • }
Delay.awk(1) • BEGIN { • #程式初始化，設定一變數以記錄目前最高處理封包的ID。 • highest_packet_id = 0; • } • { action = $1; • time = $2; • from = $3; • to = $4; • type = $5; • pktsize = $6; • flow_id = $8; • src = $9; • dst = $10; • seq_no = $11; • packet_id = $12; • #記錄目前最高的packet ID • if ( packet_id > highest_packet_id ) • #記錄封包的傳送時間 • if ( start_time[packet_id] == 0 ) • start_time[packet_id] = time;
Delay.awk(2) • #記錄CBR (flow_id=2) 的接收時間 • if ( flow_id == 2 && action != "d" ) { • if ( action == "r" ) { • } • } else { • #把不是flow_id=2的封包或者是flow_id=2但此封包被drop的時間設為-1 • } • } • END { • #當資料列全部讀取完後，開始計算有效封包的端點到端點延遲時間 • for ( packet_id = 0; packet_id <= highest_packet_id; packet_id++ ) { • start = • end = • packet_duration = end - start; • #只把接收時間大於傳送時間的記錄列出來 • if ( start < end ) printf("%f %f\n", start, packet_duration); • } • }
Jitter.awk(1) • BEGIN {#程式初始化，設定一變數以記錄目前最高處理封包的ID。 • highest_packet_id = 0;} • { action = $1; • time = $2; • from = $3; • to = $4; • type = $5; • pktsize = $6; • flow_id = $8; • src = $9; • dst = $10; • seq_no = $11; • packet_id = $12; • #記錄目前最高的packet ID • if ( packet_id > highest_packet_id ) • #記錄封包的傳送時間 • if ( start_time[packet_id] == 0 ) { • # 記錄下包的seq_no • pkt_seqno[packet_id] = seq_no; • start_time[packet_id] = time; } • }
Jitter.awk(2) • #記錄CBR (flow_id=2) 的接收時間 • if ( flow_id == 2 && action != "d" ) { • if ( action == "r" ) { • } • } else { • #把不是flow_id=2的封包或者是flow_id=2但此封包被丟棄的時間設為-1 • } • END { • # 初始化jitter計算所需變量 • last_seqno = 0; • last_delay = 0; • seqno_diff = 0; • #當資料列全部讀取完後，開始計算有效封包的端點到端點延遲時間 • for ( packet_id = 0; packet_id <= highest_packet_id; packet_id++ ) { • start = • end = • packet_duration= end - start;
Jitter.awk(3) • #只把接收時間大於傳送時間的記錄列出來 • if ( start < end ) { • # 得到了delay值(packet_duration)後計算jitter • seqno_diff = • delay_diff= • if (seqno_diff == 0) { • jitter =0; • } else { • jitter = delay_diff/seqno_diff; • } • printf("%f %f\n", start, jitter); • last_seqno = pkt_seqno[packet_id]; • last_delay = packet_duration; • } • } • }
HINT • 根據上列(P17~P22投影片)提示，來完成橘色空格，並完成AWK檔，搭配out.tr來計算出相關數值 • 如果真的不熟悉AEK語言 ，也可以由(P17~P22投影片) 提示，自行做出C、C++程式語言版本，來計算出相關數值
作業 • Doc檔上，須說明: • 封面(班級、學號、姓名) 檔名範例:Hw3_498410561_張建雄 • 相關程式碼 • Terminal在執行$awk結果之截圖(如有三個awk檔，則截三個圖) • 如果是用其他語言的也須附上截圖 • 心得 若有問題請e-mail給助教
