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旅游网站首页设计大概图,潮州seo,浙江理工大学网站设计与建设,网站的优化是什么意思sixth是一个完整的TCP拥塞控制算法对比工具#xff0c;对比三种算法#xff1a;Cubic、NewReno、Vegas。一、代码整体架构1.1 头文件引入#include ns3/applications-module.h // 应用程序模块#xff08;UDP/TCP应用#xff09; #include ns3/core-modu…sixth是一个完整的TCP拥塞控制算法对比工具对比三种算法Cubic、NewReno、Vegas。一、代码整体架构1.1 头文件引入#include ns3/applications-module.h // 应用程序模块UDP/TCP应用 #include ns3/core-module.h // 核心模块时间、事件调度等 #include ns3/internet-module.h // 网络协议栈模块TCP/IP #include ns3/network-module.h // 网络设备模块 #include ns3/point-to-point-module.h// 点对点链路模块 #include fstream // 文件流操作 #include iostream // 输入输出流 #include vector // 动态数组容器 #include map // 关联数组容器 #include iomanip // 输出格式控制 #include algorithm // 算法函数排序等二、数据结构设计2.1 AlgorithmStats结构体 - 算法统计信息struct AlgorithmStats { std::string name; // 算法名称 std::vectordouble timePoints; // 时间点数组 std::vectoruint32_t cwndValues; // 对应时间的CWND值数组 double startTime; // 第一个数据点时间 double endTime; // 最后一个数据点时间 uint32_t maxCwnd; // 最大CWND值 uint32_t minCwnd; // 最小CWND值 double avgCwnd; // 平均CWND值 double finalCwnd; // 最终CWND值 double growthRate; // 增长率bytes/s int dataPoints; // 数据点数量 // 构造函数 AlgorithmStats() : name(), startTime(0), endTime(0), maxCwnd(0), minCwnd(UINT32_MAX), avgCwnd(0), finalCwnd(0), growthRate(0), dataPoints(0) {} AlgorithmStats(const std::string n) : name(n), startTime(0), endTime(0), maxCwnd(0), minCwnd(UINT32_MAX), avgCwnd(0), finalCwnd(0), growthRate(0), dataPoints(0) {} // 添加数据点的方法 void AddDataPoint(double time, uint32_t cwnd) { timePoints.push_back(time); // 记录时间 cwndValues.push_back(cwnd); // 记录CWND值 if (dataPoints 0) { startTime time; // 设置开始时间 } endTime time; // 更新结束时间 maxCwnd std::max(maxCwnd, cwnd); // 更新最大值 minCwnd std::min(minCwnd, cwnd); // 更新最小值 finalCwnd cwnd; // 更新最终值 dataPoints; // 数据点计数 // 计算平均CWND double sum 0; for (uint32_t val : cwndValues) { sum val; } avgCwnd sum / cwndValues.size(); // 计算增长率基于最近10个点 if (cwndValues.size() 10) { double recentGrowth 0; for (size_t i cwndValues.size() - 10; i cwndValues.size() - 1; i) { double timeDiff timePoints[i1] - timePoints[i]; if (timeDiff 0) { recentGrowth (cwndValues[i1] - cwndValues[i]) / timeDiff; } } growthRate recentGrowth / 9.0; // 取平均增长率 } } };2.2 全局数据结构// 全局存储算法统计数据 std::mapstd::string, AlgorithmStats algorithmStats;三、回调函数设计3.1 Cubic算法的CWND变化回调static void CwndChangeCubic(uint32_t oldCwnd, uint32_t newCwnd) { double currentTime Simulator::Now().GetSeconds(); algorithmStats[Cubic].AddDataPoint(currentTime, newCwnd); static double lastPrintTime 0; // 静态变量记录上次打印时间 if (currentTime - lastPrintTime 2.0) { // 每2秒打印一次 std::cout std::fixed std::setprecision(2) Cubic currentTime s: CWND newCwnd bytes ( std::setprecision(1) newCwnd/1024.0 KB) std::endl; lastPrintTime currentTime; } }3.2 NewReno和Vegas的回调// NewReno回调结构相同输出名称不同 static void CwndChangeNewReno(uint32_t oldCwnd, uint32_t newCwnd) { // 同上但操作algorithmStats[NewReno] } // Vegas回调 static void CwndChangeVegas(uint32_t oldCwnd, uint32_t newCwnd) { // 同上但操作algorithmStats[Vegas] }四、自定义应用类 TcpCwndApp4.1 类定义class TcpCwndApp : public Application // 继承自ns3::Application { public: TcpCwndApp(); virtual ~TcpCwndApp(); void Setup(PtrSocket socket, Address address, uint32_t packetSize, DataRate dataRate); // 配置应用参数 private: virtual void StartApplication(void); // 应用启动 virtual void StopApplication(void); // 应用停止 void SendPacket(void); // 发送单个数据包 // 成员变量 PtrSocket m_socket; // TCP Socket Address m_peer; // 目标地址 uint32_t m_packetSize; // 数据包大小 DataRate m_dataRate; // 发送速率 EventId m_sendEvent; // 发送事件ID bool m_running; // 运行状态标志 };4.2 应用工作流程void TcpCwndApp::SendPacket(void) { // 1. 创建数据包 PtrPacket packet CreatePacket(m_packetSize); // 2. 发送数据包 m_socket-Send(packet); // 3. 如果还在运行安排下一个发送事件 if (m_running) { // 计算下一个包的发送时间间隔 Time tNext(Seconds(m_packetSize * 8 / static_castdouble(m_dataRate.GetBitRate()))); m_sendEvent Simulator::Schedule(tNext, TcpCwndApp::SendPacket, this); } }五、核心仿真函数 RunAlgorithmSimulation5.1 函数结构void RunAlgorithmSimulation(std::string algorithmName, // 算法名称 std::string tcpType, // TCP类型字符串 Callbackvoid, uint32_t, uint32_t cwndCallback) // 回调函数5.2 详细步骤分析// 初始化统计信息 algorithmStats[algorithmName] AlgorithmStats(algorithmName);、 // 设置TCP算法类型 Config::SetDefault(ns3::TcpL4Protocol::SocketType, StringValue(tcpType)); // 特别配置Vegas参数 if (algorithmName Vegas) { Config::SetDefault(ns3::TcpVegas::Alpha, UintegerValue(2)); Config::SetDefault(ns3::TcpVegas::Beta, UintegerValue(4)); Config::SetDefault(ns3::TcpVegas::Gamma, UintegerValue(1)); } // 创建节点 NodeContainer nodes; nodes.Create(2); // 创建链路 - 为Vegas设置不同条件 PointToPointHelper pointToPoint; if (algorithmName Vegas) { pointToPoint.SetDeviceAttribute(DataRate, StringValue(3Mbps)); pointToPoint.SetChannelAttribute(Delay, StringValue(15ms)); } else { pointToPoint.SetDeviceAttribute(DataRate, StringValue(5Mbps)); pointToPoint.SetChannelAttribute(Delay, StringValue(2ms)); } // 安装协议栈 InternetStackHelper stack; stack.Install(nodes); // 分配IP地址 Ipv4AddressHelper address; address.SetBase(10.1.1.0, 255.255.255.252); Ipv4InterfaceContainer interfaces address.Assign(devices); // 创建socket并连接回调 PtrSocket tcpSocket Socket::CreateSocket(nodes.Get(0), TcpSocketFactory::GetTypeId()); tcpSocket-TraceConnectWithoutContext(CongestionWindow, cwndCallback); // 创建自定义发送应用 PtrTcpCwndApp app CreateObjectTcpCwndApp(); app-Setup(tcpSocket, sinkAddress, 1024, DataRate(1Mbps)); nodes.Get(0)-AddApplication(app); app-SetStartTime(Seconds(1.0)); app-SetStopTime(Seconds(25.0)); // 创建接收端 PacketSinkHelper sink(ns3::TcpSocketFactory, InetSocketAddress(Ipv4Address::GetAny(), sinkPort)); ApplicationContainer sinkApps sink.Install(nodes.Get(1)); sinkApps.Start(Seconds(0.0)); sinkApps.Stop(Seconds(25.0)); // 运行仿真 Simulator::Stop(Seconds(25)); Simulator::Run(); Simulator::Destroy();六、结果分析和展示函数void PrintComparisonTable() { // 打印表头 std::cout \n std::string(80, ) std::endl; std::cout TCP CONGESTION CONTROL ALGORITHMS COMPARISON std::endl; // 打印网络条件说明 std::cout Network Conditions: 5Mbps bandwidth, 2ms delay std::endl; std::cout Application: 1Mbps data rate, 1024 byte packets std::endl; // 打印表头和表格数据 std::cout std::left std::setw(12) Algorithm std::setw(12) Data Pts std::setw(12) Duration(s) std::setw(15) Max CWND(KB) ... std::endl; } void PrintPerformanceRankings() { // 1. 按最大CWND排名 std::vectorstd::pairstd::string, double maxCwndRanking; for (const auto pair : algorithmStats) { maxCwndRanking.push_back({pair.first, pair.second.maxCwnd}); } std::sort(maxCwndRanking.begin(), maxCwndRanking.end(), [](const auto a, const auto b) { return a.second b.second; }); // 2. 按平均CWND排名 // 3. 按增长率排名 // 4. 综合评分 }七、主函数 mainint main(int argc, char *argv[]) { // 1. 打印程序标题 std::cout \n std::string(70, *) std::endl; std::cout TCP CONGESTION CONTROL ALGORITHM COMPARISON TOOL std::endl; // 2. 运行三种算法的仿真 RunAlgorithmSimulation(Cubic, ns3::TcpCubic, MakeCallback(CwndChangeCubic)); RunAlgorithmSimulation(NewReno, ns3::TcpNewReno, MakeCallback(CwndChangeNewReno)); RunAlgorithmSimulation(Vegas, ns3::TcpVegas, MakeCallback(CwndChangeVegas)); // 3. 打印对比结果 PrintComparisonTable(); PrintPerformanceRankings(); // 4. 最终总结和建议 // ... return 0; } // Cubic仿真 RunAlgorithmSimulation(Cubic, // 算法名称 ns3::TcpCubic, // TCP类型 MakeCallback(CwndChangeCubic)); // 回调函数 // MakeCallback的作用 // 将普通函数指针包装成ns3的Callback对象 // 格式MakeCallback(返回类型, 参数类型...)八、关键技术和设计模式// 1. 定义回调函数 static void MyCallback(uint32_t param1, uint32_t param2); // 2. 创建Callback对象 Callbackvoid, uint32_t, uint32_t cb MakeCallback(MyCallback); // 3. 连接信号和回调 socket-TraceConnectWithoutContext(SignalName, cb); // 4. 当信号触发时自动调用MyCallback // Helper类示例 PointToPointHelper pointToPoint; InternetStackHelper stack; Ipv4AddressHelper address; // 作用简化复杂对象的创建和配置 // 提供一致的接口 // 隐藏实现细节 NodeContainer nodes; // 节点容器 NetDeviceContainer devices; // 网络设备容器 ApplicationContainer apps; // 应用容器 // 作用统一管理相关对象 // 方便批量操作 // 提供迭代器访问输出结果如下