ns-3 ネットワーク シミュレーターのチュートリアル。 第3章

第1,2章

3 はじめに
3.1 概要
3.2 前提条件
3.2.1 ns-3 リリースをソース アーカイブとしてダウンロードする
3.3 Git を使用した ns-3 のダウンロード
3.3.1 Bake を使用した ns-3 のロード
3.4 ns-3の組み立て
3.4.1 build.pyによるビルド
3.4.2 ベイクによるビルド
3.4.3 Wafでビルドする
3.5 ns-3 のテスト
3.6 スクリプトの実行
3.6.1 コマンドライン引数
3.6.2 デバッグ
3.6.3 作業ディレクトリ

章3

はじめに

この章は、読者が ns-3 をインストールしたことがないコンピュータで読み始める準備をすることを目的としています。 サポートされているプラ​​ットフォーム、前提条件、ns-3 の入手方法、ns-3 のビルド方法、ビルドのテスト方法と簡単なプログラムの実行方法について説明します。

3.1 概要

ns-3 シミュレータは、協調的なソフトウェア ライブラリのシステムとして構築されています。 アセンブル中に、ユーザー プログラムのコードはこれらのライブラリにリンクされます。 C++ または Python プログラミング言語は、カスタム プログラムの作成に使用されます。

NS-3 はソース コードとして配布されます。つまり、最初にライブラリを構築し、次にユーザー プログラムを構築するには、ターゲット システムにソフトウェア開発環境が必要です。 原則として、ns-3 は特定のシステム用の既製ライブラリとして配布でき、将来的にはこの方法で配布される可能性があります。 しかし、現在では多くのユーザーが実際に ns-3 自体を編集して作業を行っているため、ライブラリを構築するためのソース コードがあると便利です。 オペレーティング システム用の既製のライブラリとパッケージの作成作業を引き受けたい人がいる場合は、メーリング リストに連絡してください。 ns開発者.

次に、ns-3 をダウンロードしてビルドする 3 つの方法を見ていきます。 3 つ目は、メイン サイトから公式リリースをダウンロードしてビルドすることです。 XNUMX 番目は、基本的な ns-XNUMX インストールの開発バージョンのコピーの選択とアセンブリです。 XNUMX つ目は、追加のビルド ツールを使用して、ns-XNUMX 用の拡張機能をさらにロードすることです。 ツールが若干異なるため、それぞれについて説明します。

Опытные пользователи Linux могут задаться вопросом, почему ns‑3 не предоставляется в виде пакета, как большинство других библиотек, использующих менеджер пакетов? Несмотря на то, что существуют бинарные пакеты для различных дистрибутивов Linux （たとえば、 Debian), большинство пользователей в конечном итоге редактируют библиотеки и вынуждены сами пересобирать ns‑3, поэтому доступность исходного кода удобна. По этой причине мы уделим внимание установке из исходного кода.

ほとんどのアプリケーションでは ns-3 の権利 ルート は必要ありません。特権のないユーザー アカウントを使用することをお勧めします。

3.2 前提条件

利用可能な ns-3 ライブラリのセット全体にはサードパーティ ライブラリへの依存関係が多数ありますが、ほとんどの場合、ns-3 はいくつかの一般的な (多くの場合デフォルトでインストールされる) コンポーネントをサポートして構築および使用できます。 Python、ソース コード エディター (たとえば、 活力, エマックス または Eclipse)、開発リポジトリが使用されている場合は、Git バージョン管理システム。 ほとんどの初めてのユーザーは、設定で ns-3 の高度な機能の一部が欠落していると報告されても心配する必要はありませんが、完全なインストールを希望するユーザーのために、このプロジェクトには役立つヒントやコツが数多く記載されたページを含む Wiki が用意されています。 そのようなページの XNUMX つが「インストール」ページです。さまざまなシステムのインストール手順が記載されており、次の場所から入手できます。 https://www.nsnam.org/wiki/Installation.

Раздел «Предварительные условия» этой вики-страницы объясняет, какие пакеты требуются для поддержки общих опций ns‑3, а также предоставляет команды, используемые для их установки в распространенных вариантах Linux または macOS.

この機会を利用して、ns-3 wiki ページまたはメイン Web サイトを探索してください。 https://www.nsnam.org, そこにはたくさんの情報があるからです。 ns-3 の最新バージョン (ns-3.29) 以降、ns-3 を実行するには次のツールが必要です。

ツールパッケージ/バージョン

• C++コンパイラ
  Clang++ または g++ (g++ バージョン 4.9 以降)
• Python
  python2 バージョン >= 2.7.10、または python3 バージョン >= 3.4
• Gitの
  任意の最新バージョン (GitLab.com の ns-3 にアクセスするため)
• tar
  任意の最新バージョン (ns-3 リリースの解凍用)
• bunzip2
  任意の最新バージョン (ns-3 リリースの解凍用)

Python のデフォルトのバージョンを確認するには、次のように入力します。 python -V。 g++ のバージョンを確認するには、次のように入力します。 g++ -v。 不足しているツールや古すぎるツールがある場合は、ns-3 wiki ページのインストール ガイドを参照してください。

С этого момента, мы полагаем, что читатель работает в Linux, MacOS или эмуляторе окружения Linux, и имеет по крайней мере вышеуказанные инструменты.

3.2.1 ns-3 リリースをソース アーカイブとしてダウンロードする

これは、ns-3 の最新リリースおよびパッケージ バージョンをダウンロードして試したい新規ユーザーのための行動方針です。 ns-3 リリースは、圧縮されたソース アーカイブとして公開されます。 ターボール. ターボール は、複数のファイルが結合された特別なソフトウェア アーカイブ形式です。 通常、アーカイブは圧縮されています。 ns-3 ブート プロセス経由 ターボール リリースを選択し、ダウンロードして解凍するだけで簡単です。

ユーザーとして、ns-3 をローカル ディレクトリに構築したいとします。 . Вы сможете получить рабочую копию релиза, введя в консоли Linux следующее (конечно, заменив соответствующие номера версий)

$ cd 
$ mkdir workspace 
$ cd workspace 
$ wget https://www.nsnam.org/release/ns-allinone-3.29.tar.bz2 
$ tar xjf ns-allinone-3.29.tar.bz2 

上記で使用されているユーティリティに注意してください wgetの、インターネットからオブジェクトをダウンロードするためのコマンド ライン ツールです。 インストールしていない場合は、ブラウザを使用して実行できます。

これらの手順に従うと、ns-allinone-3.29 ディレクトリに移動します。そこには、いくつかのファイルとディレクトリが表示されます。

$ cd ns-allinone-3.29
$ ls
bake constants.py ns-3.29 README
build.py netanim-3.108 pybindgen-0.17.0.post58+ngcf00cc0 util.py

これで、ns-3 ベースのディストリビューションを構築する準備が整ったので、ns-3 の構築に関するセクションに進むことができます。

3.3 Git を使用した ns-3 のダウンロード

ns-3 コードは、GitLab.com の Git リポジトリで入手できます。 https://gitlab.com/nsnam/。 グループ ナスナム オープンソース プロジェクトで使用されるさまざまなリポジトリをまとめます。

Git リポジトリの使用を開始する最も簡単な方法は、環境をフォークまたはクローンすることです。 ns-3-アリノン。 これは、最も一般的に使用される ns-3 サブシステムのロードとアセンブリを管理するスクリプトのセットです。 Git を初めて使用する場合は、「フォーク」と「クローン」という用語に馴染みがないかもしれません。 その場合は、次のように GitLab.com にあるリポジトリを単純にクローン (独自のコピーを作成) することをお勧めします。

$ cd 
$ mkdir workspace 
$ cd workspace 
$ git clone https://gitlab.com/nsnam/ns-3-allinone.git 
$ cd ns-3-allinone 

この段階では、ディレクトリのビューは ns-3-アリノン 上記のリリース アーカイブ ディレクトリとは少し異なります。 次のようになります。

$ ls
build.py constants.py download.py README util.py

スクリプトがありますのでご注意ください ダウンロード.pyこれにより、ns-3 とそれに付随するソース コードがさらに抽出されます。 ここでは、最新の ns-3 開発スナップショットをダウンロードするかの選択肢があります。

$ python download.py

または、フラグを使用して ns-3 リリースを優先します -n リリース番号を示すには:

$ python download.py -n ns-3.29

この手順の後、ディレクトリに移動します ns-3-アリノン 追加のリポジトリがダウンロードされます ns-3, 焼く, ピバインドジェン и ネタニム.

注意
На машине с чистой Ubuntu16.04 мне потребовалось изменить команду к такому виду: $ sudo python3 download.py -n ns-3.29 （以下、訳者注）。

3.3.1 Bake を使用した ns-3 のロード

上記XNUMXつの方法（ソースアーカイブまたはリポジトリ） ns-3-アリノン Git 経由) は、複数のアドオン (ピバインドジェン Python バインディングを生成し、 ネタニム ネットワークアニメーション用）。 ns-3-allinone でデフォルトで提供される XNUMX 番目のリポジトリは、 焼く.

焼く は、ns-3 プロジェクト用に開発された、複数のリポジトリからソフトウェアを調整して構築するためのツールです。 焼く ns-3 の開発バージョンを取得したり、環境などの ns-3 ディストリビューションの基本バージョンの拡張機能をダウンロードしてビルドしたりするために使用できます。 コードの直接実行, Cradleネットワークシミュレーションクレードル、新しい Python バインディングとさまざまな ns-3 「アプリ」を作成する機能。

注意
CradleNetwork Simulation Cradle は、ネットワーク シミュレーター内で実際の TCP/IP ネットワーク スタックを使用できるようにするフレームワークです。

ns-3 のインストールに高度な機能や追加機能が含まれることが期待される場合は、このインストール パスに従うことができます。

最新のns-3リリースでは 焼く tar リリースに追加されました。 このリリースには、リリース時の現在のソフトウェア バージョンをダウンロードできる構成ファイルが含まれています。 それは、たとえば、バージョンです。 焼くは、リリース ns-3.29 で配布されており、ns-3 以前のリリースのコンポーネントを取得するために使用できますが、それ以降のリリースのコンポーネントを取得するために使用することはできません (パッケージ説明ファイルの場合) ベイク設定.xml 更新されていない）。

最新版も入手できます 焼く, введя следующую команду в вашу консоль Linux (при условии, что у вас установлен Git):

$ cd 
$ mkdir workspace 
$ cd workspace 
$ git clone https://gitlab.com/nsnam/bake.git

git コマンドを実行すると、次のような内容が表示されるはずです。

Cloning into 'bake'...
remote: Enumerating objects: 2086, done. 
remote: Counting objects: 100% (2086/2086), done. 
remote: Compressing objects: 100% (649/649), done. 
remote: Total 2086 (delta 1404), reused 2078 (delta 1399) 
Receiving objects: 100% (2086/2086), 2.68 MiB | 3.82 MiB/s, done. 
Resolving deltas: 100% (1404/1404), done.

コマンドが完了したら という名前のディレクトリがあるはずです 焼くの内容は次のようになります。

$ cd bake
$ ls
bake bakeconf.xml bake.py doc examples generate-binary.py test TODO

いくつかの Python スクリプト、つまり Python モジュールがロードされていることに注意してください。 焼く XML 構成ファイル。 次のステップでは、これらのスクリプトを使用して、選択した ns-3 ディストリビューションをダウンロードしてビルドします。 いくつかのカスタマイズ ターゲットが利用可能です。

1. ns-3.29: リリースに対応するモジュール。 tarball 内のリリースと同様のコンポーネントをダウンロードします。

2. ns-3-dev: 同様のモジュールですが、開発ツリーのコードを使用しています。

3. ns-アリノン-3.29: クリック ルーティングやネットワーク シミュレーション クレードル、Openflow for ns-3 などのその他の追加機能が含まれるモジュール。

4. ns-3-アリノン: モジュールのリリースバージョンと同様 allinoneただし、開発コード用です。

注意
詳しくはこちら — ルーターを作成するためのモジュール式ソフトウェア アーキテクチャ。

Openflow は、ルーターやスイッチによってデータ ネットワーク上で送信されるデータの処理プロセスを管理するためのプロトコルであり、ソフトウェア デファインド ネットワーク テクノロジを実装しています。

現在の開発スナップショット (非リリース) ns-3 は、次の場所にあります。https://gitlab.com/nsnam/ns-3-dev.git.

開発者はこれらのリポジトリを一貫した動作状態に保つよう努めますが、これらは開発領域にあり、未リリースのコードが含まれているため、新機能を使用する予定がない場合は、正式リリースを選択してください。

コードの最新バージョンを見つけるには、リポジトリのリストを参照するか、ns-3 リリース Web ページにアクセスします。https://www.nsnam.org/releases/ 最新バージョンのリンクをクリックします。 この例では、引き続き ns-3.29 を使用します。

ここで、必要な ns-3 コンポーネントを取得するために、次のツールを使用します。 焼く。 作品について簡単に紹介しましょう 焼く.

パッケージソースをディレクトリにロードすることで作品をベイク処理します source そしてライブラリをビルドディレクトリにインストールします。 焼く バイナリを参照することで実行できますが、実行したい場合は、 焼く ダウンロードしたディレクトリからではなく、次の場所にパスを追加することをお勧めします。 焼く в ваш путь (переменную окружения PATH), например, следующим образом (пример для оболочки Linux bash). Перейдите в директорию «bake», а затем установите следующие переменные среды:

$ export BAKE_HOME=`pwd` 
$ export PATH=$PATH:$BAKE_HOME:$BAKE_HOME/build/bin 
$ export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:$BAKE_HOME:$BAKE_HOME/build/lib

これによりプログラムが配置されます ベイク.py シェル パスに追加され、他のプログラムが作成した実行可能ファイルやライブラリを見つけられるようになります。 焼く。 いくつかの使用例では 焼くの場合、上記の PATH および PYTHONPATH 設定は必要ありませんが、ns-3-allinone の完全なビルド (追加パッケージを含む) には通常、これが必要です。

作業ディレクトリに移動し、コンソールに次のように入力します。

$ ./bake.py configure -e ns-3.29

次に伺います 焼く さまざまなコンポーネントをロードするのに十分なツールがあるかどうかを確認してください。 ダイヤル:

$ ./bake.py check

次のようなものが表示されるはずです。

> Python - OK 
> GNU C++ compiler - OK 
> Mercurial - OK 
> Git - OK 
> Tar tool - OK 
> Unzip tool - OK 
> Make - OK 
> cMake - OK 
> patch tool - OK 
> Path searched for tools: /usr/local/sbin /usr/local/bin /usr/sbin /usr/bin /sbin /bin ...

特に、Mercurial、CVS、Git、Bazaar などのアップロード ツールは、コードを取得できるため、このステップでは不可欠です。 この時点で、不足しているツールをシステムに通常の方法 (方法がわかっている場合) でインストールするか、システム管理者に問い合わせてください。

次に、ソフトウェアをダウンロードしてみます。

$ ./bake.py download

結果は次のようになります。

>> Searching for system dependency setuptools - OK 
>> Searching for system dependency libgoocanvas2 - OK 
>> Searching for system dependency gi-cairo - OK 
>> Searching for system dependency pygobject - OK 
>> Searching for system dependency pygraphviz - OK 
>> Searching for system dependency python-dev - OK 
>> Searching for system dependency qt - OK 
>> Searching for system dependency g++ - OK 
>> Downloading pybindgen-0.19.0.post4+ng823d8b2 (target directory:pybindgen) - OK 
>> Downloading netanim-3.108 - OK 
>> Downloading ns-3.29 - OK

これは、XNUMX つのソースがダウンロードされたことを意味します。 次に、ソース ディレクトリに移動し、「ls」と入力します。 君は見るべきだ：

$ cd source 
$ ls
netanim-3.108 ns-3.29 pybindgen

これで、ns-3 ディストリビューションを構築する準備が整いました。

3.4 ns-3の組み立て

ns-3 のダウンロードと同様、ns-3 をビルドするにはいくつかの方法があります。 私たちが強調したい主な点は、ns-3 が というビルド ツールを使用してビルドされていることです。 ワフ以下で説明します。 ほとんどのユーザーは ワフ, ただし、開始したり、より複雑なビルドを整理したりするのに役立つ便利なスクリプトがいくつかあります。 について読む前にお願いします ワフ、 を見てみましょう build.py そして組み立て 焼く.

3.4.1 build.pyによるビルド

警告！ このビルド ステップは、上記で説明したように取得したソース アーカイブ バージョンからのみ利用できます。 git や Bake 経由ではダウンロードされません。

リリース アーカイブを使用する場合 ターボールで ns-3-アリノン コンポーネントを簡単に組み立てることができる便利なスクリプトがあります。 それは build.py と呼ばれます。 このプログラムは、最も便利な方法でプロジェクトをセットアップします。 ただし、ns-3 を使用したより高度なセットアップと作業には、通常、ns-3 独自のビルド システムである Waf の使用が必要になることに注意してください。これについては、このチュートリアルの後半で紹介します。

を使用してダウンロードした場合 ターボール、ディレクトリ内で ~/ワークスペース 次のような名前のディレクトリ ns-アリノン-3.29。 次のように入力します：

$ ./build.py --enable-examples --enable-tests

電話をかけるとき build.py このチュートリアルで使用するサンプルとテストをビルドするためにコマンド ライン引数を使用しましたが、これらは ns-3 のデフォルトではビルドされません。 デフォルトでは、プログラムは利用可能なすべてのモジュールもビルドします。 その後、必要に応じて、サンプルやテストなしで ns-3 をビルドしたり、作業に必要のないモジュールを除外したりできます。

ロードしたさまざまな部分をビルドするときに、スクリプトによって多数のコンパイラ出力メッセージが表示されることがわかります。 まず、スクリプトはアニメーターを構築しようとします。 ネタニム、次にバインディングジェネレーター ピバインドジェン そして最後にns-3。 プロセスが完了すると、次のように表示されるはずです。

Waf: Leaving directory '/path/to/workspace/ns-allinone-3.29/ns-3.29/build'
'build' finished successfully (6m25.032s) 

Modules built:
antenna                aodv                     applications
bridge                 buildings                config-store
core                   csma                     csma-layout
dsdv                   dsr                      energy 
fd-net-device          flow-monitor             internet
internet-apps          lr-wpan                  lte
mesh                   mobility                 mpi
netanim (no Python)    network                  nix-vector-routing 
olsr                   point-to-point           point-to-point-layout 
propagation            sixlowpan                spectrum 
stats                  tap-bridge               test (no Python) 
topology-read          traffic-control          uan 
virtual-net-device     visualizer               wave 
wifi                   wimax 

Modules not built (see ns-3 tutorial for explanation):
brite                  click                    openflow 
Leaving directory ./ns-3.29

リストの最後の XNUMX 行には、ビルドされなかったモジュールに関するメッセージが表示されます。

Modules not built (see ns-3 tutorial for explanation):
brite                     click

これは単に、外部ライブラリに依存する一部の ns-3 モジュールがビルドされていないか、この構成ではビルドする必要がないことを意味します。 これは、シミュレータが組み立てられていないこと、または組み立てられたモジュールが正しく動作しないことを意味するものではありません。

3.4.2 ベイクによるビルド

上記のベイクを使用してプロジェクト リポジトリからソース コードを取得した場合は、引き続きそれを使用して ns-3 をビルドできます。 ダイヤル:

$ ./bake.py build

次のようなものが表示されるはずです。

>> Building pybindgen-0.19.0.post4+ng823d8b2 - OK 
>> Building netanim-3.108 - OK 
>> Building ns-3.29 - OK

ヒント: 「bake.pydeploy」を呼び出して、ダウンロードとビルドの両方の手順を一度に実行することもできます。

すべてのコンポーネントの組み立ては失敗する可能性がありますが、コンポーネントが必要ない場合は組み立てが続行されます。 たとえば、最近の移植性の問題は次のとおりです。 キャストxml 工具を使って組み立てることができます 焼く すべてのプラットフォームではありません。 この場合、次のようなメッセージが表示されます。

>> Building castxml - Problem 
> Problem: Optional dependency, module "castxml" failed
This may reduce the functionality of the final build.
However, bake will continue since "castxml" is not an essential dependency.
For more information call bake with -v or -vvv, for full verbose mode.

しかし キャストxml 更新された Python バインディングを作成する場合にのみ必要です。 ほとんどのユーザーにとって、これは (少なくとも ns-3 を変更するまでは) 必要ないため、このような警告は今のところ無視しても問題ありません。

失敗した場合は、次のコマンドを実行すると、不足している依存関係に関するヒントが表示されます。

$ ./bake.py show

ビルドしようとしているパッケージのさまざまな依存関係がリストされます。

3.4.3 Wafでビルドする

この時点まで、ns-3 の構築を開始するには、次のいずれかのスクリプトを使用しました。 build.py、またはツール 焼く。 これらのツールは、ns-3 の構築とライブラリの保守に役立ちます。 実際、ビルドするにはビルド ツールを実行します。 ワフ ディレクトリns-3から。 ワフ ns-3 ソース コードとともにインストールされます。 ほとんどのユーザーは、すぐに ns-3 の構成と組み立てに直接使用することに移行します。 ワフ。 したがって、続行するには、最初に作成した ns-3 ディレクトリに移動してください。

現時点ではこれは厳密には必須ではありませんが、少し遡ってプロジェクト構成を変更する方法を確認すると便利です。 おそらく、最も有用な構成変更は、コードの最適化されたバージョンを作成することです。 デフォルトでは、デバッグ バージョンをビルドするようにプロジェクトが構成されています。 最適化されたビルドを作成するプロジェクトを見てみましょう。 サンプルとテストを含む最適化されたビルドを作成する必要があることを Waf に説明するには、次のコマンドを実行する必要があります。

$ ./waf clean 
$ ./waf configure --build-profile=optimized --enable-examples --enable-tests

これが起動します ワフ (便宜上) ローカル ディレクトリの外にあります。 最初のコマンドは以前のビルドをクリーンアップします。これは通常必ずしも厳密に必要というわけではありませんが、推奨事項です (以下のビルド プロファイルも参照してください)。 これにより、以前に作成されたライブラリとディレクトリにあるオブジェクト ファイルが削除されます ビルド/。 プロジェクトが再構成され、ビルド システムがさまざまな依存関係をチェックすると、次のような出力が表示されるはずです。

Setting top to      : /home/ns3user/workspace/bake/source/ns-3-dev
Setting out to      : /home/ns3user/workspace/bake/source/ns-3-dev/build
Checking for 'gcc' (C compiler)        : /usr/bin/gcc 
Checking for cc version                : 7.3.0 
Checking for 'g++' (C++ compiler)      : /usr/bin/g++ 
Checking for compilation flag -march=native support : ok 
Checking for compilation flag -Wl,--soname=foo support : ok 
Checking for compilation flag -std=c++11 support       : ok 
Checking boost includes   : headers not found, please ,!provide a --boost-includes argument (see help) 
Checking boost includes   : headers not found, please ,!provide a --boost-includes argument (see help) 
Checking for program 'python'            : /usr/bin/python 
Checking for python version >= 2.3       : 2.7.15 python-config                                                                     : /usr/bin/python-config
Asking python-config for pyembed '--cflags --libs --ldflags' flags : yes
Testing pyembed configuration                                      : yes
Asking python-config for pyext '--cflags --libs --ldflags' flags   : yes
Testing pyext configuration                                        : yes

Checking for compilation flag -fvisibility=hidden support          : ok 
Checking for compilation flag -Wno-array-bounds support            : ok 
Checking for pybindgen location          : ../pybindgen ,!(guessed) 
Checking for python module 'pybindgen'   : 0.19.0. ,!post4+g823d8b2 
Checking for pybindgen version           : 0.19.0. ,!post4+g823d8b2 
Checking for code snippet                : yes 
Checking for types uint64_t and unsigned long equivalence : no 
Checking for code snippet                                 : no 
Checking for types uint64_t and unsigned long long equivalence     : yes 
Checking for the apidefs that can be used for Python bindings                       : gcc-LP64 
Checking for internal GCC cxxabi         : complete 
Checking for python module 'pygccxml'    : not found 
Checking for click location              : not found 
Checking for program 'pkg-config'        : /usr/bin/pkg- ,!config 
Checking for 'gtk+-3.0'                  : not found 
Checking for 'libxml-2.0'                : yes 
checking for uint128_t                   : not found 
checking for __uint128_t                 : yes 
Checking high precision implementation   : 128-bit integer ,!(default) 
Checking for header stdint.h             : yes 
Checking for header inttypes.h           : yes 
Checking for header sys/inttypes.h       : not found 
Checking for header sys/types.h          : yes 
Checking for header sys/stat.h           : yes 
Checking for header dirent.h             : yes 
Checking for header stdlib.h             : yes 
Checking for header signal.h             : yes 
Checking for header pthread.h            : yes 
Checking for header stdint.h             : yes 
Checking for header inttypes.h           : yes 
Checking for header sys/inttypes.h       : not found
Checking for library rt                  : yes 
Checking for header sys/ioctl.h          : yes 
Checking for header net/if.h             : yes 
Checking for header net/ethernet.h       : yes 
Checking for header linux/if_tun.h       : yes 
Checking for header netpacket/packet.h   : yes 
Checking for NSC location                : not found 
Checking for 'sqlite3'                   : not found 
Checking for header linux/if_tun.h       : yes 
Checking for python module 'gi'          : 3.26.1 
Checking for python module 'gi.repository.GObject'      : ok 
Checking for python module 'cairo'                      : ok 
Checking for python module 'pygraphviz'                 : 1.4rc1 
Checking for python module 'gi.repository.Gtk'          : ok 
Checking for python module 'gi.repository.Gdk'          : ok 
Checking for python module 'gi.repository.Pango'        : ok 
Checking for python module 'gi.repository.GooCanvas'    : ok 
Checking for program 'sudo'                             : /usr/bin/sudo 
Checking for program 'valgrind'                         : not found 
Checking for 'gsl' : not found python-config            : not found 
Checking for compilation flag -fstrict-aliasing support : ok 
Checking for compilation flag -fstrict-aliasing support : ok 
Checking for compilation flag -Wstrict-aliasing support : ok 
Checking for compilation flag -Wstrict-aliasing support : ok 
Checking for program 'doxygen'                          : /usr/bin/doxygen
---- Summary of optional ns-3 features:
Build profile : optimized
Build directory : 
BRITE Integration : not enabled (BRITE not enabled (see option --with- ,!brite)) 
DES Metrics event collection : not enabled (defaults to disabled) 
Emulation FdNetDevice        : enabled 
Examples                     : enabled 
File descriptor NetDevice    : enabled 
GNU Scientific Library (GSL) : not enabled (GSL not found) 
Gcrypt library               : not enabled
(libgcrypt not found: you can use ,!libgcrypt-config to find its location.) GtkConfigStore               : not enabled (library 'gtk+-3.0 >= 3.0' not fou   nd)
MPI Support                  : not enabled (option --enable-mpi not selected)
ns-3 Click Integration       : not enabled (nsclick not enabled (see option --with- ,!nsclick))
ns-3 OpenFlow Integration   : not enabled (Required boost libraries not found) 
Network Simulation Cradle    : not enabled (NSC not found (see option --with-nsc))
PlanetLab FdNetDevice         : not enabled (PlanetLab operating system not detected ,!(see option --force-planetlab)) PyViz visualizer : enabled 
Python API Scanning Support   : not enabled (Missing 'pygccxml' Python module)
Python Bindings : enabled 
Real Time Simulator           : enabled 
SQlite stats data output      : not enabled (library 'sqlite3' not found)
Tap Bridge                    : enabled 
Tap FdNetDevice               : enabled
Tests                         : enabled 
Threading Primitives          : enabled 
Use sudo to set suid bit   : not enabled (option --enable-sudo not selected)
XmlIo                         : enabled
'configure' finished successfully (6.387s)

上記のリストの最後の部分に注意してください。 一部の ns-3 オプションはデフォルトでは有効になっていない場合、または正しく機能するにはシステム サポートが必要です。 たとえば、XmlTo を有効にするには、ライブラリがシステム上に存在する必要があります。 libxml-2.0。 このライブラリが見つからず、対応する ns-3 機能が有効になっていない場合は、メッセージが表示されます。 コマンドを使用できることにも注意してください。 sudo 特定のプログラムに対して suid ビット「実行時にグループ ID を設定」を設定します。 デフォルトでは有効になっていないため、この機能は「無効」として表示されます。 最後に、有効なオプションのリストを取得するには、次を使用します。 ワフ パラメータ付き --check-config.

ここで、例とテストを含むデバッグ ビルドに戻りましょう。

$ ./waf clean 
$ ./waf configure --build-profile=debug --enable-examples --enable-tests

これでビルド システムがセットアップされ、次のように入力するだけで ns-3 プログラムのデバッグ バージョンをビルドできます。

$ ./waf

上記の手順では、ns-3 システムの一部を XNUMX 回ビルドする必要があったかもしれませんが、構成を変更して最適化されたコードをビルドする方法がわかりました。

特定のプロジェクト構成に対してどのプロファイルがアクティブであるかを確認するには、次のコマンドがあります。

$ ./waf --check-profile 
Waf: Entering directory `/path/to/ns-3-allinone/ns-3.29/build' 
Build profile: debug

上記のシナリオ build.py 引数もサポートしています --enable-examples и --enable-tests、ただし他のオプション ワフ 直接的にはサポートしません。 たとえば、これは機能しません:

$ ./build.py --disable-python

反応は次のようになります。

build.py: error: no such option: --disable-python

ただし、特別な演算子 -- を使用して追加のパラメータを渡すことができます。 WAFしたがって、上記の代わりに次のコマンドが機能します。

$ ./build.py -- --disable-python

メインコマンドを生成するため ./waf configure --disable-python。 ここでは、さらにいくつかの導入ヒントを紹介します。 ワフ.

ビルドエラーの処理

Релизы ns‑3 протестированы на самых последних компиляторах C++, доступных в момент релиза на распространенных дистрибутивах Linux и MacOS. Однако, со временем, выпускаются новые дистрибутивы с новыми компиляторами, и эти более новые компиляторы, как правило, более педантичны в отношении предупреждений. ns‑3 настраивает свою сборку для обработки всех предупреждений как ошибок, поэтому иногда, если вы используете более старую версию в более новой системе, предупреждение компилятора может остановить сборку.

たとえば、以前は Fedora 3.28 用の ns-28 のリリースがあり、これには新しいメジャー バージョンが含まれていました。 gccの (gcc-8）。 Gtk3.28+ がインストールされている状態で、Fedora 28 でリリース ns-2 以前のバージョンをビルドすると、次のエラーが発生します。

/usr/include/gtk-2.0/gtk/gtkfilechooserbutton.h:59:8: error: unnecessary parentheses ,!in declaration of ‘__gtk_reserved1’ [-Werror=parentheses] void (*__gtk_reserved1);

ns-3.28.1 以降のリリースでは、 ワフ これらの問題を解決するオプションが利用可能です。 g++ および Clang++ での「-Werror」フラグの設定を無効にします。 これは「--disable-werror」オプションであり、構成中に適用する必要があります。

$ ./waf configure --disable-werror --enable-examples --enable-tests

構成または組み立て

いくつかのコマンド ワフ 構成フェーズでのみ意味を持ち、ビルドフェーズでのみ有効なものもあります。 たとえば、ns-3 エミュレーション機能を使用したい場合は、ビット設定を有効にすることができます。 SUID 使う sudo、 上記のように。 これにより、構成ステップのコマンドがオーバーライドされるため、次のコマンドを使用して構成を変更できます。これには例とテストも含まれています。

$ ./waf configure --enable-sudo --enable-examples --enable-tests

これをやると ワフ 起動します sudoエミュレーション コード ソケット作成プログラムを変更して権限を与えて実行する ルート。 で ワフ 構成およびビルド手順には、他にも多くのオプションが使用できます。 オプションを調べるには、次のように入力します。

$ ./waf --help

次のセクションでは、テスト関連のオプションをいくつか使用します。

アセンブリプロファイル

設定方法はすでに見てきました。 ワフ アセンブリ用 debug и 最適化:

$ ./waf --build-profile=debug

中間アセンブリプロファイルもあります。 リリース。 オプション -d と同義です --build-profile。 ビルド プロファイルは、ロギング、アサーション、コンパイラ最適化スイッチの使用を制御します。

ご覧のとおり、ロギングとアサーションはデバッグ ビルドでのみ使用できます。 推奨される方法は、デバッグ モードでスクリプトを開発し、最適化されたビルド プロファイルで (統計またはパラメーターの変更のために) 繰り返し実行することです。

特定のビルド プロファイルでのみ実行するコードがある場合は、コード ラッパー マクロを使用します。

NS_BUILD_DEBUG (std::cout << "Part of an output line..." << std::flush; timer.Start ,!()); DoLongInvolvedComputation ();
NS_BUILD_DEBUG (timer.Stop (); std::cout << "Done: " << timer << std::endl;)

デフォルト、 ワフ ビルド アーティファクトをビルド ディレクトリに配置します。 オプションを使用して別の出力ディレクトリを指定できます。 - -outたとえば、次のようになります。

$ ./waf configure --out=my-build-dir

これをビルド プロファイルと組み合わせることで、さまざまなコンパイル オプションを簡単に切り替えることができます。

$ ./waf configure --build-profile=debug --out=build/debug
$ ./waf build
... 
$ ./waf configure --build-profile=optimized --out=build/optimized 
$ ./waf build
...

これにより、最新のアセンブリを毎回書き直すことなく、複数のアセンブリを操作できるようになります。 別のプロファイルに切り替えると、 ワフ すべてを完全に再コンパイルすることなく、それのみをコンパイルします。

この方法でビルド プロファイルを切り替える場合は、毎回同じ構成オプションを指定するように注意する必要があります。 いくつかの環境変数を定義すると、間違いを避けることができます。

$ export NS3CONFIG="--enable-examples --enable-tests" 
$ export NS3DEBUG="--build-profile=debug --out=build/debug"
$ export NS3OPT=="--build-profile=optimized --out=build/optimized" 

$ ./waf configure $NS3CONFIG $NS3DEBUG
$ ./waf build 
... 
$ ./waf configure $NS3CONFIG $NS3OPT
$ ./waf build

コンパイラとフラグ

上記の例では ワフ ns-3 をビルドするには、GCC の C++ コンパイラを使用します ( g ++）。 ただし、使用するものを変更することはできます ワフ C++ コンパイラ。CXX 環境変数を定義します。 たとえば、C++ コンパイラ Clang、clang++ を使用するには、

$ CXX="clang++" ./waf configure 
$ ./waf build 

同じように設定できます ワフ 分散コンパイルを使用するには 距離:

$ CXX="distcc g++" ./waf configure 
$ ./waf build

distcc と分散コンパイルの詳細については、プロジェクト ページの「ドキュメント」セクションを参照してください。 ns-3 の構成時にコンパイラ フラグを追加するには、CXXFLAGS_EXTRA 環境変数を使用します。

インストール

ワフ を使用して、システム上のさまざまな場所にライブラリをインストールできます。 デフォルトでは、コンパイルされたライブラリと実行可能ファイルは次のディレクトリにあります。 ビルドまた、Waf はこれらのライブラリと実行可能ファイルの場所を知っているため、ライブラリを他の場所にインストールする必要はありません。

ユーザーがビルド ディレクトリの外にインストールすることを希望する場合は、次のコマンドを実行できます。 ./wafインストール。 インストール時のデフォルトのプレフィックスは次のとおりです。 / usr / localそれが理由です ./wafインストール にプログラムをインストールします / usr / local / binの図書館 / usr / local / lib とヘッダー ファイル / usr / local / include。 スーパーユーザー権限は通常、デフォルトのプレフィックスを使用して設定する必要があるため、一般的なコマンドは次のようになります。 sudo ./waf インストール。 Waf を起動すると、まずビルド ディレクトリ内の共有ライブラリを使用することを選択し、次にローカル環境で構成されたライブラリへのパスに沿ってライブラリを検索します。 したがって、システムにライブラリをインストールするときは、適切なライブラリが使用されていることを確認することをお勧めします。 ユーザーは、構成中にオプションを渡すことで、別のプレフィックスを使用してインストールすることを選択できます。 --prefixたとえば、次のようになります。

./waf configure --prefix=/opt/local

後で、ビルド後にユーザーがインストール コマンドを入力する場合 ./waf、プレフィックスが使用されます /opt/ローカル.

チーム ./waf clean インストールで使用する場合は、プロジェクトを再構成する前に使用する必要があります。 ワフ 別のプレフィックスの下にあります。

したがって、ns-3 を使用するには、次のコマンドを呼び出す必要はありません。 ./waf install。 ほとんどのユーザーはこのコマンドを必要としません。 ワフ は、ビルド ディレクトリから現在のライブラリを取得しますが、一部のユーザーは、アクティビティに ns-3 ディレクトリの外にあるプログラムの操作が含まれる場合にこれを便利に感じるかもしれません。

ワフシングル

ns-3 ソース ツリーの最上位には、Waf スクリプトが XNUMX つだけあります。 作業を開始すると、ディレクトリ内で多くの時間を費やすことになります。 scratch/ あるいはさらに深くsrc/... そして同時に走らなければならない ワフ。 自分のいる場所を思い出して走ればいいだけ ワフ 次のようにします。

$ ../../../waf ...

しかし、これは面倒でエラーが発生しやすいため、より良い解決策があります。 一般的な方法の XNUMX つは、次のようなテキスト エディタを使用することです。 エマックス または 活力、3 つのターミナル セッションが開かれ、XNUMX つは ns-XNUMX のビルドに使用され、XNUMX つ目はソース コードの編集に使用されます。 あなただけが持っているなら ターボール、その場合、環境変数が役立ちます。

$ export NS3DIR="$PWD" 
$ function waff { cd $NS3DIR && ./waf $* ; } 

$ cd scratch 
$ waff build

モジュール ディレクトリに、次のような簡単な waf スクリプトを追加したくなるかもしれません。 exec ../../waf。 どうかそんなことはしないでください。 これは初心者にとって混乱を招き、下手をすると検出が困難なビルド エラーにつながります。 上記の解決策は、使用する必要があるパスです。

3.5 ns-3 のテスト

スクリプトを実行すると、ns-3 ディストリビューションの単体テストを実行できます。 ./test.py:

$ ./test.py

これらのテストは並行して実行されます。 ワフ。 最終的に次のようなメッセージが表示されるはずです。

92 of 92 tests passed (92 passed, 0 failed, 0 crashed, 0 valgrind errors)

これは、valgrind のクラッシュ、クラッシュ、またはエラーを特定するための重要なメッセージであり、コードの問題、またはツールとコード間の非互換性を示します。

からの最終出力も表示されます。 ワフ そして各テストを実行するテスターは次のようになります。

Waf: Entering directory `/path/to/workspace/ns-3-allinone/ns-3-dev/build' 
Waf: Leaving directory `/path/to/workspace/ns-3-allinone/ns-3-dev/build' 
'build' finished successfully (1.799s) 

Modules built:
aodv           applications          bridge
click          config-store          core
csma           csma-layout           dsdv
emu            energy                flow-monitor
internet       lte                   mesh
mobility       mpi                   netanim
network        nix-vector-routing    ns3tcp
ns3wifi        olsr                  openflow
point-to-point point-to-point-layout propagation
spectrum       stats                 tap-bridge
template       test                  tools
topology-read  uan                   virtual-net-device
visualizer     wifi                  wimax

PASS: TestSuite ns3-wifi-interference
PASS: TestSuite histogram 

...

PASS: TestSuite object
PASS: TestSuite random-number-generators
92 of 92 tests passed (92 passed, 0 failed, 0 crashed, 0 valgrind errors)

このコマンドは通常、ns-3 ディストリビューションが正しく構築されていることを迅速に確認するためにユーザーによって実行されます。 (「PASS: ...」行の順序が異なる場合があることに注意してください。これは正常です。重要なのは、レポートの最後の概要行に、すべてのテストが成功し、失敗またはクラッシュしたテストがないことが示されていることです。)そして ワフと テスト.py マシンの利用可能なプロセッサ コア全体で作業を並列化します。

3.6 スクリプトの実行

通常、スクリプトは制御下で実行されます ワフ。 これにより、ビルド システムは、共有ライブラリのパスが正しく設定され、実行時にライブラリが利用可能であることを確認できます。 プログラムを実行するには、単に使用します ワフ パラメータ付き - -run。 ns-3 に相当するユビキタス プログラムを実行してみましょう こんにちは世界次のように入力します。

$ ./waf --run hello-simulator

Waf はまずプログラムが正しくビルドされているかどうかを確認し、必要に応じてビルドします。 それから ワフ 次の出力を生成するプログラムを実行します。

Hello Simulator

おめでとう！ これであなたもns-3ユーザーです！

結果が表示されない場合はどうすればよいですか?

メッセージが表示された場合 ワフビルドは正常に完了したが、出力が表示されないことを示します 「こんにちはシミュレーター」の場合、[Build-with-Waf] セクションでビルド モードを に切り替えた可能性があります。 最適化、しかしモードに戻すのを忘れました debug。 このチュートリアルで使用されるすべてのコンソール出力は、ログを実行し、カスタム メッセージをコンソールに出力するために使用される特別な ns-3 コンポーネントを使用します。 最適化されたコードがコンパイルされると、このコンポーネントからの出力は自動的に無効になります。つまり、「最適化」されます。 「Hello Simulator」出力が表示されない場合は、次のように入力します。

$ ./waf configure --build-profile=debug --enable-examples --enable-tests

設定する ワフ サンプルとテストを含む ns-3 プログラムのデバッグ バージョンを構築します。 次に、次のように入力して、現在のデバッグ バージョンのコードを再構築する必要があります。

$ ./waf

ここでプログラムを実行すると こんにちはシミュレーター、期待どおりの結果が表示されるはずです。

3.6.1 コマンドライン引数

コマンド ライン引数を ns-3 プログラムに渡すには、次のパターンを使用します。

$ ./waf --run <ns3-program> --command-template="%s <args>"

交換するプログラムの名前と引数に。 口論 - -command-template のために ワフ 本質的には、実際のコマンドラインを構築するためのレシピです ワフ プログラムを実行するために使用されます。 Waf はビルドが完了していることを確認し、共有ライブラリのパスを設定してから、提供されたコマンド ライン テンプレートを使用して、%s プレースホルダーをプログラム名に置き換えて実行可能ファイルを呼び出します。 この構文が複雑だと思われる場合は、ns-3 プログラムとその引数を一重引用符で囲んだ、より単純なバージョンがあります。

$ ./waf --run '<ns3-program> --arg1=value1 --arg2=value2 ...'

もう XNUMX つの特に有用な例は、テスト スイートを選択的に実行することです。 mytest というテスト スイートがあると仮定します (実際には存在しません)。 上記では、./test.py スクリプトを使用して多数のテストを並行して実行し、テスト プログラムを繰り返し呼び出しました。 テストランナー。 電話 テストランナー XNUMX つのテストを直接実行するには:

$ ./waf --run test-runner --command-template="%s --suite=mytest --verbose"

引数はプログラムに渡されます テストランナー。 mytest が存在しないため、エラー メッセージが生成されます。 使用可能なテスト ランナー オプションを出力するには、次のように入力します。

$ ./waf --run test-runner --command-template="%s --help"

3.6.2 デバッグ

デバッガーなどの別のユーティリティで ns-3 プログラムを実行するには (たとえば、 GDB) またはメモリ テスト ツール (たとえば、 バルグラインド)、同様のフォームを使用します - -command-template = "…"。 たとえば、デバッガで実行するには GDB hello-simulator ns-3 プログラムと引数:

$ ./waf --run=hello-simulator --command-template="gdb %s --args <args>"

ns-3 プログラム名には引数が付いていることに注意してください。 - -run、および管理ユーティリティ (ここでは GDB) は引数の最初のトークンです - -command-template。 オプション - -args レポート GDBコマンドラインの残りの部分は「下位」プログラムに属します。 (一部のバージョン GDB オプションがわかりません - -args。 この場合、プログラムの引数を削除します。 - -command-template コマンドセットを使用します GDB 引数.) このレシピと前のレシピを組み合わせて、デバッガーでテストを実行できます。

$ ./waf --run test-runner --command-template="gdb %s --args --suite=mytest --verbose"

3.6.3 作業ディレクトリ

Waf は、ns-3 ツリーの最上位の場所から起動する必要があります。 このフォルダーは、出力ファイルが書き込まれる作業ディレクトリになります。 しかし、これらのファイルを ns-3 ソース ツリーの外に保持したい場合はどうすればよいでしょうか? 引数を使用する - -cwd:

$ ./waf --cwd=...

作業ディレクトリに出力ファイルを取得する方が便利な場合があります。 この場合、次の間接的なアクションが役立ちます。

$ function waff {
CWD="$PWD" 
cd $NS3DIR >/dev/null 
./waf --cwd="$CWD" $*
cd - >/dev/null 
}

以前のバージョンのコマンドのこの装飾は、現在の作業ディレクトリを保持し、ディレクトリに移動します。 ワフそして指示します ワフ 作業ディレクトリを、プログラムの開始前に保存された現在の作業ディレクトリに戻します。 チームについて言及します - -cwd 完全を期すために、ほとんどのユーザーは単に最上位ディレクトリから Waf を実行し、そこに出力ファイルを生成します。

続き: 第 4 章

出所： habr.com