要求

利用网络仿真工具NS3实现一种改进的安全路由协议(自主选择)，要求：

• 设置仿真空间1*1 KM2
• 随机生成100个对等节点（趋向于均匀分布）
• 通信协议任选（如使用Zigbee 协议框架）
• 最大传输速率200kb/s，最大通信距离75m，源节点与目标节点间距1KM以上。
• （选1）该路由协议可抗冲突，考虑遮挡模型（可穿透与不可穿透）、丢包、中间辅助节点中途损坏，可考虑多路径（至少考虑一种环境，此部分10分）
• （选1）计算总丢包率（需给出丢包率计算公式，提示每个点实际收包数/理论收包数）
• 数据量1MB，协作传输，并尽可能的提高传输效率
• （选2）结合上题安全路由技术，设计无线传感器网络数据安全聚合协议，并用NS3进行模拟（应用背景自拟）

NS-3 example-tutorial

first.cc

second.cc

third.cc

NS-3 安装

先决条件 Prerequisites Windows

1. 获取VMware服务器软件 Get the VMware server software

• A 您可以在各种版本说明或文档中阅读您需要的各种Microsoft服务器。事实并非如此。您可以在XP上运行VMware server；

• B 去http://www.vmware.com/download/server/ 获取软件；

• C 选择立即下载按钮（照常下载）；

• D 以通常的方式安装软件；

• E 忽略有关要求Microsoft IIS继续的警告。

2. 请求序列号 Request a Serial Number

• A 去http://register.vmware.com/content/registration.html

• B填写页面并选择“提交”；

• C您将被重定向到带有新序列号的页面；

• D复制序列号；

• E运行VMware服务器；

• F选择菜单项帮助->输入序列号。。。

G粘贴新的序列号。

3. 安装虚拟机 Install a Virtual

• A 退出VMware服务器。

• B 我们更喜欢UbuntuJeos（刚好够用的操作系统）。您可以通过转到从VMware“虚拟设备市场”下载代码http://www.vmware.com/appliances/directory/1136 并从设备名称右侧的“下载”框中选择“下载此设备”链接（带有VMware驱动程序的Ubuntu 7.10 JeOS v1.031（70MB））；

• C 下载设备并解压缩文件。您应该有一个名为“ub710jeos”的目录。将此目录复制到“c:\Virtual Machine”（VMware）目录。

• D 运行VMware服务器。如果您收到关于CD-ROM中没有磁盘的投诉，请继续；

• E 选择“本地主机”单选按钮并按“确定”；

• F 选择文件->打开菜单选项，浏览“ub710jeos”目录，打开“ub710jeos.vmx”文件；

4. 启动新的虚拟机 Start the new Virtual Machine

• A 在VMware服务器控制台上选择“启动此虚拟机”命令；

• B 您将看到一个询问新UUID的对话框。选择“创建”单选按钮并按“确定”；

• C UbuntuJEOS将在“控制台窗口”中启动。如果你想在JeOS虚拟机中键入内容，你必须在控制台窗口中单击鼠标。如果您想退出Windows，请按+，您将弹出VM；

• D 以用户身份登录：root，密码root；

• E 如果您连接到真实世界并且希望系统保持完整，请更改密码（passwd）。

• F Ping www.google.com以测试网络连接。

5. 更新软件发行版 Freshen the Software Distribution

sudo apt-get update
sudo apt-get install

---
*安装 open-vm-tools
apt-get install open-vm-tools-desktop fuse
---

sudo apt-get install pkg-config libxml2 libxml2-dev
sudo apt-get install gcc g++ make automake autoconf binutils
sudo apt-get install openssh-server openssh-client openssl libssl-dev
sudo apt-get install python-dev mercurial
sudo apt-get install tcpdump gdb emacs
exit

6. 以用户身份登录（设备预先配置了一个用户） Log in as User (Appliance comes pre-configured with one user)

• A.以用户身份登录：用户，密码用户

• B如果您连接到真实世界并且希望系统保持完整，请更改密码（passwd）

  7.获取并测试ns-3-dev Get and Test ns-3-dev

mkdir repos
cd repos
hg clone http://code.nsnam.org/ns-3-dev
cd ns-3-dev
./waf configure -d debug
./waf
./waf --regression

正如一位老数学教授曾经说过的，“我感到快乐”！

现在是休息的时候了。你有一个配置好的UbuntuJeos虚拟机，你已经在上面构建并测试了ns-3。现在可能是将此VM复制到安全的地方作为基础计算机的好时机。如果你想克隆你的机器，你可以使用这个拷贝，或者如果你设法楔入虚拟机，你可以使用拷贝作为检查点，恢复一个工作拷贝，而不必经历我们刚刚经历的所有痛苦。

8. 检查虚拟机 Checkpoint the VM

• A 注销虚拟机（退出）；

• B 按下VMware服务器控制台上的红色矩形（停止）按钮；

• C 打开我的计算机/虚拟机

• D 将“ub710jeos”复制到“ub710jeos检查点”

现在是开始创建测试网络的时候了，这就是我们开始这个过程的原因。我们将使用刚刚创建的检查点VM，并将其复制开始。

9.使用专用网络创建新VM Create new VM with a Private Network

• A 将“c:\Virtual Machines\ub710jeos checkpoint”复制到“Virtual Machines”目录中的另一个目录，并将其命名为“ns-3-test-1”

• B 选择文件->打开菜单选项，浏览“ns-3-test-1”目录，打开“ub710jeos.vmx”文件；

• C 在VMware服务器控制台上选择“编辑虚拟机设置”命令；

• D 点击“选项”选项卡；

• E 在“虚拟机名称”文本框中输入“ns-3-test-1”；

• F 单击“硬件”选项卡；

• G 点击“添加”按钮。您将启动“添加硬件向导”；

• H 点击“下一步”；

• I 单击“以太网适配器”，然后单击“下一步”；

• J 单击“仅主机：与主机共享的专用网络”单选按钮，然后单击“下一步”；

• K 点击“确定”；

• L 在VMware服务器控制台上选择“启动此虚拟机”命令；

• M 您将看到一个询问新UUID的对话框。选择“创建”单选按钮并按“确定”；

• N UbuntuJeos将在“控制台窗口”中启动

• O 以root用户身份登录（您更改了密码，对吗？）

• P 编辑（vi）“/etc/network/interfaces”，并在主网络接口的类似增量之前添加以下行：

  # The private network interface
           auto eth1
           iface eth1 inet dhcp

• Q 编辑（vi）/etc/hosts并将“ub710jeos”的实例替换为“ns-3-test-1”；

• R 编辑（vi）/etc/hostname并将“ub710jeos”替换为“ns-3-test-1”；

• S 通过执行“主机名ns-3-test-1”更改主机hame；

• T 注销虚拟机；

• U 按下VMware服务器控制台上的红方块（停止）按钮以停止VM。

现在您有一个虚拟机，上面有一个专用网络。您可以根据需要重复步骤9多次，重命名虚拟机ns-3-test-2、ns-3-test-3等。继续制作ns-3-test-2虚拟机，这样我们就可以做一些有趣的事情。

10. 启动虚拟测试网络 Start Your Virtual Test Network

• A 选择VMware服务器控制台上的“ns-3-test-1”选项卡；

• B 在VMware服务器控制台上选择“启动此虚拟机”命令；

• C UbuntuJeos将在“控制台窗口”中启动；

• D 当出现“ns-3-test-1登录”提示时，您应该会看到它；

• E 选择VMware服务器控制台上的“ns-3-test-2”选项卡；

• F 在VMware服务器控制台上选择“启动此虚拟机”命令；

• G UbuntuJeos将在“控制台窗口”中启动

• H 当出现“ns-3-test-2登录”提示时，您应该会看到它；

现在，您可以通过选择VMware服务器控制台上的相应选项卡在运行的虚拟机之间切换。在控制台窗口中单击以输入VM，然后按+退出。选择正在运行的VM的另一个选项卡，并通过在控制台窗口中单击来输入该VM。

11. 更新/etc/hosts并检查连接 Update /etc/hosts and Check Connectivity

• A 以root用户身份登录“ns-3-test-1”；

• B 运行ifconfig-a并记录eth1的IP地址；

• C 以root用户身份登录到“ns-3-test-2”；

• D 运行ifconfig-a并记录eth1的IP地址；

• E 编辑“ns-3-test-1”上的（vi）“/etc/hosts”，并为“ns-3-test-2”添加适当的行。在我的机器上是“192.168.136.129 ns-3-test-2”；

• F 编辑“ns-3-test-2”上的（vi）“/etc/hosts”，并为“ns-3-test-1”添加适当的行。在我的机器上是“192.168.136.128 ns-3-test-1”；

• G 在ns-3-test-1上运行“ping ns-3-test-2”进行验证；

• H 在ns-3-test-2上运行“ping ns-3-test-1”进行验证；

此时，您可能需要设置用户、shell、别名、其他工具（emacs、ddd等）或您需要的任何其他工具。例如，我在所有其他与ns-3相关的机器上设置了一个新用户以匹配我的用户名，将shell设置为bash，复制我的别名、ssh密钥等，yadda，yadda。

警告

• A 小心不要在这些虚拟机中不小心使用磁盘空间。我们有意将备份磁盘文件的大小限制为1 GB，这样就不会占用您所有的Windows资源。这确实意味着您将被限制为一个或两个完整的ns-3版本，其中包含回归跟踪，具体取决于您安装的其他东西。如果磁盘用完，可以使用Windows“命令提示符”中为您安装的VMware工具来增加磁盘容量

• i 打开“命令提示符”；

• ii 更改为“C:\Program Files\VMWare\VMWare Server；

• iii 那里有一个名为“vmware vdiskmanager.exe”的可执行文件；

• iv 找到要增加的磁盘映像文件的完整路径；

• v 使用以下方法增加磁盘大小：

vmware vdiskmanager-x 16GB“C:\Virtual Machines\ns-3-test-1\ub710jeos.vmdk”

祝贺您，您现在已准备好ns-3仿真。

安装 Installation with Bake

Bake是一种新工具，用于在您自己的环境中安装、构建和查找ns-3缺少的需求。

要使用Bake，您的机器中至少需要有Python（2.7或更高版本）和Git（请参阅上面的先决条件部分，了解如何安装这些）。

• 首先，您需要使用Git下载Bake，转到要安装Bake的地方并调用

  ---
  * 需要Git
  sudo apt install git
  ---
  git clone https://gitlab.com/nsnam/bake

• 建议将bake添加到路径中。

export BAKE_HOME=`pwd`/bake 
export PATH=$PATH:$BAKE_HOME
export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:$BAKE_HOME

之后，您可以使用Bake查找丢失的软件包，下载构建并安装ns-3及其模块。

• 要查找系统中缺少的内容以及安装ns-3可能需要的内容，可以调用烘焙检查：

  bake.py check
  

  你应该看到这样的东西：

  > Python - OK
   > GNU C++ compiler - OK
   > Mercurial - OK
   > CVS - OK
   > GIT - OK
   > Bazaar - OK
   > Tar tool - OK
   > Unzip tool - OK
   > Unrar tool - OK
   > 7z  data compression utility - OK
   > XZ data compression utility - OK
   > Make - OK
   > cMake - OK
   > patch tool - OK
   > autoreconf tool - OK
   > Path searched for tools: /usr/lib64/qt-.3/bin/usr/lib64/ccache /usr/local/bin/usr/bin/bin/usr/local/sbin/usr/sbin/sbin/user/dcamara/home/scripts/user/dcamara/home/INRIA/Programs/bin/user/dcamara/home/INRIA/repos/llvm/build/Debug+Asserts/bin
  

• 在下载和构建ns-3之前，您需要配置bake，以告知它您希望添加到ns-3的模块，例如标准发行版。

   bake.py configure -e ns-3.29
  

• 然后，要查看它添加的模块以及此配置的特定系统要求，可以调用bake show：

  bake.py show   
  

  博主执行后的情况

 --System Dependencies--
 > g++ - OK
 > gi-cairo - OK
 > gir-bindings - OK
 > pygobject - OK
 > pygraphviz - Missing
   >> The pygraphviz is not installed, try to install it.
   >> Try: "sudo apt-get install python3-pygraphviz", if you have sudo rights.
 > python-dev - OK
 > python3-dev - Missing
   >> The python3-dev is not installed, try to install it.
   >> Try: "sudo apt-get install python3-dev", if you have sudo rights.
 > qt - Missing
   >> Didn't find: Qt (version 4 or 5); install it from packages, or download from https://info.qt.io/download-qt-for-application-development
   >> Try: "sudo apt-get install qt5-dev-tools libqt5-dev", if you have sudo rights.
 > setuptools - Missing
   >> The python-setuptools package is not installed, try to install it.

博主补入代码

  sudo apt-get install python3-pygraphviz
  sudo apt-get install python3-dev
  sudo apt-get install qt5-dev-tools libqt5-dev
  sudo apt-get install python-setuptools

其中qt5-dev-tools libqt5-dev再次遇到了障碍

gt5

获取源代码 Getting the source code

官方教程

• 首先，将cd放入您希望“qt5”目录所在的目录中。然后，克隆顶级Qt 5 git存储库：

  git clone git://code.qt.io/qt/qt5.git
  

  或者（如果您位于防火墙后面，并且希望使用https协议）：

  git clone https://code.qt.io/qt/qt5.git
  

  这将创建一个跟踪“origin/dev”的本地分支。如果您计划向Qt提交更改，请留在该分支。否则，请查看目标分支（请参见分支指南）：

cd qt5
git checkout 5.12

使用init-repository脚本初始化存储库，该脚本克隆 Qt 5 的各种子模块。

perl init-repository

配置和构建 Configuring and Building

Qt5构建系统应该对任何“外部干扰”具有相当的弹性——不管路径中是否有其他Qt版本，QTDIR都应该被完全忽略。但是，请确保没有qmake特定的环境变量，如QMAKEPATH或QMAKEFEATURES集，并且qmake-query输出不引用任何其他Qt版本（$HOME/.config/Qt/qmake.conf应为空）。

有关更多配置选项，请参阅Qt配置选项。

注意：为了将来构建qdoc和Qt文档，您应该设置LLVM_INSTALL_DIR环境变量，该变量指向安装LLVM的目录（它应该是顶级目录，配置脚本使用此目录的相对路径跟踪）。例如，在独立目录（/usr/LLVM）中安装了LLVM的Linux中，在bash提示符下：

  export LLVM_INSTALL_DIR=/usr/llvm

一个名为configure（或configure.bat for Windows）的构建脚本将位于您将源代码克隆到的目录中（~/qt5，如果您遵循上面的说明）。您将希望从不同的并行级目录调用该脚本，因为（除非您使用的是Qt自动测试环境），您不希望在保存源代码的目录中构建Qt。相反，您应该使用“影子构建”，这意味着您不应该构建到源目录中。

对于Linux/macOS，若要在~/qt5 build（任意名称）中安装，请假定您在~：

mkdir qt5-build
cd qt5-build
../qt5/configure -developer-build -opensource -nomake examples -nomake tests

-developer构建选项导致导出更多的符号，以允许比常规Qt构建中更多的类和函数进行单元测试。它还默认为“调试”版本，并在当前目录中安装二进制文件，避免了“makeinstall”的需要-“开源”将许可证设置为GPL/LGPL。-nomake examples和-nomake tests参数确保默认情况下不编译示例和测试。您可以随时决定稍后手动编译它们。

一些提示 Some Hints

您可以添加-确认许可证，以消除您是否同意该许可证的问题。

在Windows上，如果sh.exe在您的路径中（例如由于git或msys安装），您可能无法生成。此类错误由qt5 src\qtbase\bin\qmake.exe指示：未找到类似命令。在这种情况下，请确保sh.exe不在您的路径中。如果已配置安装，则必须重新配置。

如果您计划使用git进行贡献，建议在单独的目录中配置和构建源代码，以便git看不到二进制文件。这可以通过导航到所需的构建目录并在该目录中调用configure/make来完成。（但在Qt自动测试环境中不鼓励阴影生成。）

注意：如果执行卷影生成，请按照上面的说明创建与源目录并行的生成目录。不要使生成目录成为源目录树的子目录。如果生成目录与源目录不完全平行，则生成可能会以奇怪的方式失败。

现在，通过运行以下命令，从生成目录中触发生成：

make -j$(nproc)

安装（Linux/OS X） Installing (Linux / OS X)

注意：只有在未使用配置选项-developer build或-prefix“%PWD%/qtbase”时，才需要安装。否则，您可以从build目录使用Qt。

要安装，请运行

make install

打扫 Cleaning

要获得真正干净的树，请使用：

 git submodule foreach --recursive "git clean -dfx" && git clean -dfx

因为，从回购协议的顶层来看，make confclean不再起作用。

获取更新 Getting updates

要将qt5.git repo以及子模块更新到已知有效的修订列表，请运行

git pull
perl init-repository -f

此外，您应该向init存储库传递与获取源代码相同的参数。

与“普通”git子模块更新不同，这确保了对模块结构的任何更改也会自动拉取。

如果您打算做夜间构建，请考虑使用QTr5Org/Bin的脚本Qt5x工具。它提供了更新存储库、清理和构建的选项。例如，qt5_工具-u-c-b可用于清理、更新和构建。qt5_工具-p-c-b将用于将所有模块拉至其主分支的头部。

根据自上次更新以来源中发生的更改，您可能需要再次运行配置。安全的做法是始终运行config.status-更新后重新检查生成目录中的所有内容。

提示1：子模块更新在子模块中进行签出，可能会隐藏您所做的任何本地提交。如果后一种情况发生在您身上（而且您还没有使用过分支），git reflog就是您的朋友。

提示2：在Windows上创建更新脚本时，请注意，如果某些进程锁定文件或文件夹，git clean通常会失败。

在子模块中使用最新的分支 Using latest branches in the submodules

默认情况下，签出将不包含每个单独子模块存储库的最新stable/dev分支，而是已知可以一起工作的版本的组合。如果你想得到绝对最新的东西，你可以在每个模块的基础上这样做，例如。

cd qtdeclarative
git fetch
git checkout -b 5.9 origin/5.9

或者告诉init repository签出所有存储库中的分支：

perl init-repository -f --branch

当您在多个模块中进行更改或查看更改时，开发Qt的一些unixshell技巧可能很有用。

• 要下载模块，可以调用bake deploy构建和安装

    bake.py deploy

这将下载所选模块及其所有依赖项，并使用所有这些独立模块构建ns-3。您也可以一步一步地执行此安装，即在不同的步骤中调用下载和生成。

   bake.py download
  bake.py build