ns-3离散事件仿真之default与realtime（一）

        ns-3是基于离散事件调度的网络仿真开源项目，在介绍其default与realtime两种仿真模式前，先给各位看官介绍一下什么是离散事件仿真。

        离散事件仿真（Discrete Event Simulation，缩写为DES），它关注的是这样的一类系统：系统的状态只在某一时点发生变化，而状态的变化是由于事件发生造成的。

       以银行系统为例（银行系统是DES的经典案例，如同cat之于模式识别），上图展现了一个简单的银行系统。在5分钟时首个顾客到达，由于没有其他顾客，他可以立即接受服务，此时假设他要接受服务的时间为11分钟，那么在16分钟时，他将离开银行。第二个顾客到达的时间是10分钟，由于前面有一个顾客占用了服务台（假设此银行是单服务台），所以他需要排队6分钟，假设他需要接受8分钟的服务，那么顾客二的离开时间就是24分钟。

        可以看出，我们把顾客到达，顾客排队，顾客接受服务，顾客离开抽象为事件event，而系统的状态只在一些离散的时间点发生变化（5min，待接受服务顾客为1，系统空闲；10分钟待接收顾客为1，系统繁忙......）。因此在对此类系统进行仿真时，我们可以进行时间跃进，即time hoops，将系统的状态的变化定义在事件的发生时刻，至于在5min-10min,10min-16min等这些时间段的模拟，我们并不关心。

        顾客1达到时间是5min，这是仿真的起始参数，至于为什么顾客2的到达时间是10min，为什么顾客1要接受11分钟的服务，顾客2要接受8分钟的服务，是基于一种统计规律的，例如泊松到达过程等等。

        在ns-3中事件被定义为函数，事件的发生就是函数的调用，可以用函数去模拟不同的过程，如发送信号、接受信号、发包等等。查看源码core/make-event.h，我们可知，ns-3实现了7种重载来将一个函数生成为一个事件。即这个函数的入参可以是0个—6个，但是所有函数都必须是无返回参数的，例如6个入参的函数。

template <typename U1, typename U2, typename U3, typename U4, typename U5, typename U6,
          typename T1, typename T2, typename T3, typename T4, typename T5, typename T6>
EventImpl * MakeEvent (void (*f)(U1,U2,U3,U4,U5,U6), T1 a1, T2 a2, T3 a3, T4 a4, T5 a5, T6 a6)

        当然在C++的语言下，这个函数也可以是类的成员函数：

template <typename MEM, typename OBJ,
          typename T1, typename T2, typename T3, typename T4, typename T5, typename T6>
EventImpl * MakeEvent (MEM mem_ptr, OBJ obj,
                       T1 a1, T2 a2, T3 a3, T4 a4, T5 a5, T6 a6)

其中MEM是类的成员函数入口，OBJ是一个实例的引用。最后留给用户的接口上是：

//两个入参成员函数，发生时间为10秒
Simulator::Schedule (Seconds (10.0)，&MyClass::MyClassFun, &MyInstance, para1, para1);
//两个入参的普通函数，发生时间为15秒
Simulator::Schedule (Seconds (15.0), &MyNormalFunction,para1,para1);

在仿真开始前我们可以规定事件的发生时刻，这里我们定义为5秒和10秒，其实可以还可以调用ns-3的随机数发生器，随机生成一个符合预期分布的值作为发生时间。生成的事件被装入事件表中等待被调用。默认仿真方式下，仿真流程如下：

默认方式下，仿真时间只是起到一个时序作用，和现实中的时间没有任何关系，例如文章开头的例子中，首个顾客达到的时间是5min，并不是真的要等到现实时间流逝5分钟后，才会发生首个事件，而是直接跳跃，并且系统中记录此时的时间（仿真时间，一个虚拟的时钟）。那么有没有一种可以与实时时间同步的仿真方式呢，答案是肯定的。ns-3中一共实现了四种仿真模式：default, realtime, distributed, null-message，他们是class SimulatorImpl的四个子类，仿真的具体实现也是在这四个子类中完成。后两种适用于分布式仿真，较为复杂，这里暂不作介绍，下节将介绍real-time模式下仿真时间与实时时间的同步方式。

标签：仿真,函数,realtime,default,分钟,时间,事件,顾客,ns
来源： https://blog.csdn.net/U__obliviate_H/article/details/118720983