Omnet++入門

tags: Omnet++

• What Is OMNeT++?
  OMNeT++ is an object-oriented modular discrete event network simulation framework.

安裝

• OMNet++ download (我所用的版本 : OMNet++ 5.6.2)
• 下載後解壓縮至你要的路徑
• 在 omnetpp-5.6.2/ 下可以找到 mingwenv 點開執行
  
• 同個路徑下可找到INSTALL.txt，依照裡面指令快速安裝

$ . setenv
$ ./configure
$ make

• 若想更改一些設定 (如:編譯器設定，在windows上建議改PREFER_CLANG=no)

$ notepad configure.user
$ ./configure
$ make

• 編譯完沒有問題使用 omnetpp 指令即可開啟IDE
• 如果想知道整個資料夾每層在做什麼 : omnetpp-5.6.2/README
• omnetpp-5.6.2/sample/ 下放著一些內建好的專案，自己的專案也可放於此
• 進入IDE會先選擇你的workspace，接著左側會列出路徑下所有project，點兩下或右鍵"open project" 即可載入 project
  
• 對專案右鍵>properties>Project Reference 這裡可選擇要reference的project (有時會用到別的project的功能，如inet、queueinglib…)，用別人的project丟進來也要注意這裡的設定是否不一致
  

模擬

參考這篇
官方主要都是以tictoc這個範例project做教學，讀完它18篇範例可以比較熟練omnet中基本操作
本篇說明以簡潔為主，絕不詳細，還是得去讀文件比較好 (明天一定…)

觀念

• omnet++主要以C ++、NED等等物件導向語言來開發
• NED 全名為 NEtwork Description，其實就是用來描述網路的一種語言。
• NED 可以把它看成由很多個module來組成，最底層的module稱為simple module，simple module 又可以組成 compound module，在omnet++中定義的網路由眾多的module組成。
  
• 一個網路模擬可以大致分成三步 :
  • 構建網路(你的網路裡有哪些module) – 編寫NED檔
  • 定義網路行為(每個module的行為) – 編寫C++(.cc檔)
  • 其餘模擬參數設定

NED檔分析

• NED檔有兩種方式撰寫，一種是用拉的(像C#)，一種是source code(推薦)

simple Satellite    // 最基本的module
{
    parameters:    
    // 這裡可定義module的一些參數，這些參數只能在下面submodule定義中賦值，
    // 或在模擬設定檔(ini)中賦值
        int state = default(1);
        @display("i=device/satellite"); // module 在網路中的圖示
        // signal 與 statistic 一起使用
       // 這個信號的用途就是在觸發時可以將指定的data(如這裡的hopCount)存下
      // statistic後面參數 : source=來自的signal name; record= 記錄的資料型態
     // 在對應的.cc 檔中要使用signal(自己命名) = registerSignal("signal名")註冊
    //  並可使用 emit (signal, "要記錄的資料/變數值")
        @signal[arrival](type="long");  
        @statistic[hopCount](title="hop count";source="arrival";record=vector,stats;interpolationmode=none);
        
    gates:
        in g1;    // 向內的gateway (這個gate msg只能進來
        out g2;    // 向外的gateway (這個gate msg只能出去
        inout g3;    // 雙向的gateway (這個gate msg可以進來跟出去
}

simple Sat_clock    // 同個 network 可以由不同module來組成
{
    parameters:
    	@display("i=device/router");
    gates:
        inout self; 
}

network satnet
{
    types:    // 用來定義channel的type
        // omnet有三種定義好的channel可以繼承，ned.DatarateChannel為其中一種
        channel interISL extends ned.DatarateChannel 
        {
            delay = 0ms;
            datarate = 25.0Mbps;
        }
        
        channel intraISL extends ned.DatarateChannel
        {
            delay = 0ms;
            datarate = 25.0Mbps;
        }
    submodules:
        sat_clock: Sat_clock {    // sat_clock 繼承 Sat_clock module屬性
            @display("p=700,900");
        }
        sat2_10: Satellite {    // sat_2_10 繼承 Satellite module屬性
            @display("p=250,770");
        }
        sat2_11: Satellite {
            @display("p=200,820");
        }
    connections allowunconnected:
		//inter-plane1
        sat2_10.g3 <--> intraISL <--> sat2_11.g3;
        // (submodule名字).(gate名) <-->(雙箭頭表示inout) 
        // (intraISL表示哪種channel type)
}

C++ file 分析(.cc)

• 每個NED檔都一個與之對應的.cc檔，在.cc中必須實現與NED中定義的module相對應的class
• 注意.cc檔中的class名稱與NED檔中的對應module名稱必須相同!!!
• Define_module("module名稱")就是在做綁定的動作
• 注意，這個例子在.cc這裡定義了每個屬於Satellite module的module會做什麼事情，表示全部人會做完這些定義的事件才繼續推動時間，所以在omnet++中這個時刻的event都發生完，時間才會繼續往下跑。

class Satellite : public cSimpleModule
{
    private:
        simsignal_t arrivalSignal;    // 
    protected:
      // The following redefined virtual function holds the algorithm.
      // initialize() 為模擬開始前Satellite module一開始會做的動作
      virtual void initialize() override;
      //  自己定義的fun 通常用來產生message
      virtual SatMsg *generateMessage(int type);
      //  handleMessage 用來處理當有msg進來這個module時要做的行為
      virtual void handleMessage(cMessage *msg) override;
      //  forwardMessage 通常用來寫轉發的行為
      virtual void forwardMessage(SatMsg *msg);
      //  模擬結束後會進的地方，通常拿來寫數據統計相關的行為
      virtual void finish() override;  最後調用的fun
};

class Sat_clock : public cSimpleModule
{
    protected:
        // The following redefined virtual function holds the algorithm.
        virtual void initialize() override;
        virtual void handleMessage(cMessage *msg) override;
        // virtual void finish() override;  最後調用的fun
};
// The module class needs to be registered with OMNeT++
Define_Module(Satellite);
Define_Module(Sat_clock);
...    

• omnet++ 常用的方法
• omnet++：cMessage、cSimpleModule、cGate
• 再來就是去把Reference的OMNet++ - tictoc中文教學都看過一遍(很簡單的)，恭喜你畢業學會基本操作，下面幫你整理好每個單元的主題了。

----------------------
tictoc2 : 添加icon / 添加logging
tictoc3 : 添加變數 (为Module添加一个計數器)
tictoc4 : 添加Parameters(在NED文件中宣告 parameter、修改cc文件，在cc文件中接收这些para)
tictoc5 : NED繼承
tictoc6 : 模擬節點產生延遲 (self-messages、scheduleAt())
tictoc7 : 隨機數
tictoc8 : 超時、計時器
tictoc9 : 重傳相同訊息
----------------------
tictoc10 : 兩個節點以上的網路
tictoc11 : channel與內部型態定義
tictoc12 : 雙向連接
tictoc13 : message class (继承cMessage .msg)
tictoc14 : 顯示收發包的數量
tictoc15 : 添加統計訊息 (finish())
tictoc16 : 不修改model完成數據統計(signal())

Reference

OMNet++ - tictoc中文教學
OMNeT++ Documentation
OMNeT++教程（从入门到半精通）