中科大高级计算机网络实验一

一、 实验要求

试用ns3模拟仿真一个数据中心网络，并在多对一和多对多模式下进行试验，然后进行抓包，并分析该网络的吞吐量和瓶颈，最后进行改进。网络拓扑如下：

二、 拓扑构建

1. 创建网络，安装节点，共有7个交换机和8个主机

2.创建CSMA链路，共7个区域，area~area7，并设置它们的属性

3.安装协议栈并分配IP地址

三、两种模式的实现

1.多对一

编译

2.多对多

 编译结果如下图：

四、 仿真结果分析：

1. 多对一的模式下，在交换机t1上进行抓包分析。

 将On-Off Application 的发包速率设为100KBps，用wireshark打开pcap包文件分析。 S3吞吐量图:

S7吞吐量图:

由上图中所示可知s4和s8此时未发生拥塞，吞吐量比较平均。

 现将On-Off Application的发包速率设为200KBps，重新抓包，分析pcap包，此时

吞吐量如下图所示： S3吞吐量图：

S7吞吐量图：

由上图中所示可知，S7发生了拥塞，吞吐量波动较大。而S3由于经过交换机较少吞吐量相对变化较小。

比较A，B两次实验可得出，在多对一模式下，系统瓶颈在于与用于接收的主机最近的

交换机与其他交换机相连接的链路上，在本例中即为area 5。

故可改善，将area 5以及area 1（防止下层带宽不够）的带宽属性为2.0Mbps，同时，On-Off Application的发包速率仍为200KBps，重新抓包pcap分析。

S3吞吐量图：

S7吞吐量图：

有上图分析可知，此时S3，S7的吞吐量又回到相对均匀稳定的状态，未发生拥塞。

2. 在多对多的模式下，在交换机a1上进行抓包分析。

 将On-Off Application的发包速率设为200KBps，用wireshark打开pcap包文件分析。

此时吞吐量分布相对均匀，未发生拥塞。

 将On-Off Application的发包速率设为250KBps，重新抓包，分析pcap包文件。

由上图中所示可知此时发生了拥塞，吞吐量波动较大。 比较A，B两次实验可知，在多对多模式下，系统瓶颈在于顶层交换机相连接的区域上。即area7。

 修改area7的带宽属性为2.0Mbps， On-Off Application的发包速率仍为250KBps，

重新抓包分析pcap。

由图可知此时吞吐量分布相对均匀，发生拥塞次数较少。

五、 实验总结

在给定的拓扑结构中，不同的模式下，带宽瓶颈都不同。 1）在多对一模式下，S1为Sink交换机时，带宽瓶颈在area 5 2）而在多对多模式下，带宽瓶颈在于area 7

因此，就算是同一拓扑结构，也要具体问题具体分析，才能改善系统。线路的延迟，数据包的丢失等因素为分析，这些因素也会对系统产生一些影响。