無線及寬頻網路week4 1102951

請說明jitter在網路中的含意為何？

measure_jitter.awk的程式碼片段


jitter = ((recvtime(j)-sendtime(j))-(recvtime(i)-sendtime(i)))/(j-i)

由measure_jitter.awk所繪製出的圖形

jitter，中文直譯為抖動，由程式碼以及圖形不難看出，他計算的是兩個連續封包之間的延遲差異，再利用多個封包繪製成一張圖，而這張圖就是在指定時間內封包傳輸延遲的變動性，因此jitter的含意應為封包傳輸延遲的變動性

請說明measure-jitter.awk是如何將cbr的jitter算出來

由上面程式碼可得知，cbr的jitter計算方式為(前一個封包的接收時間-發送時間)-(目前封包的接收時間-發送時間)/(前一個封包編號-目前封包編號)，如果為正，則表目前封包的延遲較前一封包低，反之亦然，若為0則表延遲不變

請修改measure-jitter.awk，顯示原實驗過程中的tcp jitter圖形

修改位置:將CBR的flow_id == 2改為TCP的flow_id == 1(由out.tr得知)

修改程式碼片段如下:








   if ( flow_id == 1 && action != "d" ) {
      if ( action == "r" ) {
	     end_time[packet_id] = time;
      }
    } else {
      end_time[packet_id] = -1;
   }
}

修改後生成之TCP jitter圖形

請修改原始exp3.tcl，取消ftp/tcp的流量，將取消前後的cbr的jitter畫在同一張圖，觀察兩線有何不同，嘗試並解釋其原因

修改後程式碼如下







































































































set ns [new Simulator]

# w 藍 P    Ƭy w q   P   C  A o O n  NAM Ϊ 
$ns color 1 Blue
$ns color 2 Red

# } Ҥ@  NAM  O    
set nf [open out.nam w]
$ns namtrace-all $nf

# } Ҥ@ Ӽ    L { O   ɡA ΨӰO   ʥ] ǰe   L {
set nd [open out.tr w]
$ns trace-all $nd

# w q @ ӵ     {  
proc finish {} {
        global ns nf nd
        $ns flush-trace
        close $nf
        close $nd 
        # H I     檺 覡 h    NAM
        exec nam out.nam &
        exit 0
}

#   Ͷǿ ` I
set s1 [$ns node]
set s2 [$ns node]

#   ͸ Ѿ  ` I
set r [$ns node]

#   ͸ Ʊ    ` I
set d [$ns node]

#s1-r     㦳2Mbps   W e,10ms   ǻ     ɶ ,DropTail    C ޲z 覡
#s2-r     㦳2Mbps   W e,10ms   ǻ     ɶ ,DropTail    C ޲z 覡
#r-d     㦳1.7Mbps   W e,20ms   ǻ     ɶ ,DropTail    C ޲z 覡

$ns duplex-link $s1 $r 2Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $s2 $r 2Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $r $d 1.7Mb 20ms DropTail

# ] wr  d      Queue Limit  10 ӫʥ] j p
$ns queue-limit $r $d 10

# ] w ` I    m A o O n  NAM Ϊ 
$ns duplex-link-op $s1 $r orient right-down
$ns duplex-link-op $s2 $r orient right-up
$ns duplex-link-op $r $d orient right

# [  r  d    queue   ܤơA o O n  NAM Ϊ 
$ns duplex-link-op $r $d queuePos 0.5

# إߤ@  TCP   s u
#set tcp [new Agent/TCP]
#$ns attach-agent $s1 $tcp
#set sink [new Agent/TCPSink]
#$ns attach-agent $d $sink
#$ns connect $tcp $sink
# bNAM   ATCP   s u | H Ŧ   
#$tcp set fid_ 1

# bTCP s u   W إ FTP   ε{  
#set ftp [new Application/FTP]
#$ftp attach-agent $tcp
#$ftp set type_ FTP

# إߤ@  UDP   s u
set udp [new Agent/UDP]
$ns attach-agent $s2 $udp
set null [new Agent/Null]
$ns attach-agent $d $null
$ns connect $udp $null
# bNAM   AUDP   s u | H      
$udp set fid_ 2

# bUDP s u   W إ CBR   ε{  
set cbr [new Application/Traffic/CBR]
$cbr attach-agent $udp
$cbr set type_ CBR
# ] w ǰe ʥ]   j p  1000 byte
$cbr set packet_size_ 1000
# ] w ǰe   t v  1Mbps
$cbr set rate_ 1mb
$cbr set random_ false

# ] wFTP MCBR  ƶǰe } l M    ɶ 
$ns at 0.1 "$cbr start"
#$ns at 1.0 "$ftp start"
#$ns at 4.0 "$ftp stop"
$ns at 4.5 "$cbr stop"

#    TCP   s u(   @ w ݭn g U     {   X ӹ ڵ   s u)
#$ns at 4.5 "$ns detach-agent $s1 $tcp ; $ns detach-agent $d $sink"

# b      Ҥ  A5   h I sfinish ӵ      ( o ˭n ` N      Ҥ 
#  5  ä  @ w     ڼ      ɶ 
$ns at 5.0 "finish"

#       
$ns run

取消ftp/tcp的流量前後之CBR的jitter圖形

觀察兩線有何不同，嘗試並解釋其原因

可以看到，原先的CBR jitter圖形在時間點一秒時產生波動(為TCP傳輸啟動時間)，直至約莫4秒時才結束波動(為TCP傳輸結束時間)，可以得知在中繼點傳送至目地端時，因為TCP的封包與CBR封包在中繼點的Queue中堆積，因而產生了延遲，另外可以觀察到，在此波動期間，延遲頻率是有逐漸增加的趨勢，而後延遲消失一小段時間，這是因為TCP的slow start政策，一開始傳較少的封包，因而延遲頻率較低，到後面TCP傳越來越多封包，因而在Queue中堆積因而開始產生延遲，到最後因Queue裝不下了，開始丟包，因此TCP減少封包的傳送，延遲因而降低，循環往復直至TCP傳輸結束

請修改原始exp3.tcl，將其中的queue由10改為100，請先預測cbr封包loss數量會增多或減少，並說明你的原因？接著，進行實驗，比較你的結果是否相符？並嘗試說明其原因。

修改位置:將queue-limit從10提高為100

修改程式碼片段如下:


$ns queue-limit $r $d 10

預測

當然會變好，畢竟queue所能容納的封包數量增加了

將queue由10改為100的封包丟失情形

queue = 10情況:
number of packets sent:550 lost:0
queue = 100情況:
number of packets sent:550 lost:8

結果

符合預期，因為queue所能容納的封包數量增加了