ما هو برنامج NS2 وما هي ميزاته وعيوبه

برنامج NS2.

تتشابه الشبكات اللاسلكية مع الشبكات السلكية في بعض من الطبقات المتوضعة فوق بعضها البعض بالنسبة لنموذج OSI. بينما تختلف في بقية هذه الطبقات. كما أن هذا الاختلاف يعود إلى البروتوكولات المستخدمة في كلا هذين النوعين.

بالتالي نجد أن البروتوكولات السلكية لا يمكن أن تتنفذ في الشبكات اللاسلكية. الأمر الذي أدى إلى دراسة وتفصيل بنية الشبكات اللاسلكية. علاوة على محاكاتها على أجهزة الحواسيب المختلفة للوصول إلى النتائج والقوانين الضابطة لهذا المجال.

ومن هذه الحاجة ظهرت عدة محاكيات جعلت من موضوع الشبكات اللاسلكية أمراً يمكن تصوره بسهولة. كما يعتبر برنامج NS2 أحد أفضل هذه المحاكيات.

ما هو برنامج NS2؟

برنامج مجاني مفتوح المصدر، يعمل على محاكاة (simulation) الشبكات المختلفة. وقد أطلقت النسخة الأولى منه باسم NS. ولكن سرعان ما تم إطلاق NS2، وبعدها NS3، ولكن يعتبر NS2 الإصدار الأكثر استقراراً بينهم (stable). إضافةً لحجمه الصغير الذي يبلغ 16 ميغابايت.

كما تم تصميم هذا البرنامج من قبل وكالة (DARPA)، وأصبح من البرامج ذات النطاق الواسع في انتشارها. مع العلم أن هناك برامجاً أخرى مثل (opnet, NetSim). والتي تعتبر من البرامج المنافسة لبرنامج NS2.

وتعود الشهرة الخاصة بهذا البرنامج والذي تفوق على غيره إلى إنشاء بيئة أو مجال رسومي لمحاكاة عمل هذه الشبكات. بالتالي، عندما تقوم باختيار مجموعة المعلومات المطلوبة (parameter) على سبيل المثال، المرسل والمستقبل وعدد العقد وزمن الاستجابة المتوقع لعملية المحاكاة. فإن هذا البرنامج سوف يقوم مباشرةً بعمل نموذج افتراضي لهذه المعطيات على شاشة الحاسوب.

علاوة على أنه من البرامج المستخدمة لمحاكاة الشبكات بنوعيها اللاسلكي والسلكي. وهنا يجب التفريق بين هذين النوعين من حيث المعطيات التي تتم محاكاتها عبر هذا البرنامج. حيث نجد أنه يحاكي في الشبكات السلكية:
Routing, TCP, UDP, web, ftp, telnet, cbr, vbr, drop-tail, RED, FQ, FIFO وجودة الخدمات المقدمة فيها.

كما وأنه يحاكي في الشبكات اللاسلكية الآتي: Ad hoc routing and mobile IP، 802.11 infrastructure..

كما يعود صيت هذا المحاكي بالأساس إلى أقسامه الأربعة التي تشكل بنية متماسكة، في مختلف الخدمات التي يقدمها. وهذه الأقسام هي: ns، nam، pre-processing، post-processing.

تمت برمجة هذا المحاكي باستخدام لغتين برمجة بالشكل الذي يمكننا من الاستفادة من خصائص هذه اللغتين. أي أنه كُتب بلغة ++C للاستفادة من سرعة معالجة تعليماتها داخل المعالجات. وتم استخدام لغة البرمجة OTCL كلغة موجهة لتعامل المستخدم مع هذا المحاكي، في عمليات إنشاء مساحات العمل المتعلقة بالمحاكاة وخصائصها.

ما هي ميزات برنامج NS2؟

هناك العديد من السمات والمزايا التي يتمتع بها برنامج NS2 ومن أهمها:

• المتابعة الديناميكية للشبكة. علاوة على التحقق من كفاءة العمل ضمنها واكتشاف الخلل.
• إنشاء المجدولات المتعلقة بعملية المحاكاة. بالتالي تنظيم تنفيذ الأحداث المختلفة.
• يعتمد بشكل أساسي على نظام تشغيل Unix.
• محاكاة الأحداث المنفصلة المتعلقة بالأبحاث الشبكية.
• تقديم دعم لمحاكاة لمختلف البروتوكولات مثل TCP, FTP ,UDP ,https, DSR.
• TCL هي لغة البرمجة المستخدمة. OTCL لدعم توجيه الأغراض (object).
• Tclcl لربط ++C و OTCL.
• Online NS2 وهذه خدمة تم تقديمها للطلاب الراغبين في العمل على هذا المحاكي.

ما هي خصائص برنامج NS2؟

يحظى برنامج NS2 بعدد من الخصائص المميزة والتي لابد لنا من التطرق إليها ومن أهمها:

أولاً: تتبع البيانات

من خلال الملفات التي تم توليدها في نهاية المحاكاة وتدعى هذه الملفات بملفات التتبع (Trace File). بالتالي سيتم إنتاج ملفين للتبع وهما wirelrss_mitf وملف باسم wireless-one1، وهما من الملفات ذات اللاحقة tr.

وهي عبارة عن ملفات يمكن فتحها باستخدام لغة AWK. كما تحتوي على المعلومات المتعلقة بالمحاكاة على ثلاثة أقسام وهي:

1. الحدث ووقته والعقدة ونوع الحزم المتبادلة وحجمها.
2. أنواع رسائل التوجيه مع رقم معرف خاص بها.
3. نوع البيانات المتبادلة.

ثانياً: العثور على مواطن الخلل والتصادمات

يمكن من خلال الشكل الخاص بالشبكة وبروتوكولاتها، أن تحدد العديد من المعلومات المفيدة في عمليات اكتشاف موقع حدوث الخطأ أو المواقع المحتملة للأخطاء. كما ويمكنك أن تعلم ما هي النسبة التي فقدت بها هذه البيانات التي تجعل نتائج هذه المحاكاة غير دقيقة.

ثالثاً: محاكاة الشبكات للاستخدام التجاري

يمكننا القول أن أكثر النقاط التي تشكل مخاوف هذا المجال هي حوادث الخلل في العمل. بالإضافة إلى فقدان التدفق الصحيح لمجرى عملية المحاكاة. لذلك، تم تجنب هذه المشكلة باستخدام هذا المحاكي.

رابعاً: استخدام الشبكات للاستخدام البحثي

يعتبر برنامج NS2 من البرامج التي اختصرت الكثير من وقت التجريب الذي كان يشكل عقبةً صعبةً في وجه الباحثين. إضافة إلى تقليل التكلفة المادية التي كانت إحدى أهم أسباب ابتعاد مختلف الباحثين عن هذا المجال.

خامساً: عمليات توليد الزحام

بالتالي يمكنك من خلال هذا البرنامج توليد عمليات الزحام المتعلقة بالطوبولوجيا التي تدرسها باستخدام تطبيقات افتراضية مثل Traffic generator، Simulation Application.

سادساً: التحكم بوقت المحاكاة والأحداث

من خلال تحديد وقت البدء والانتهاء الخاص بالمحاكاة، وأوقات إنشاء التطبيقات الافتراضية المولدة للزحام. كما يمكن للأحداث أن تكون على نوعين، وهما استدعاء التوابع إضافة إلى تعليمات TCL المختلفة.

سابعاً: تحديد الحركة الخاصة بالبيانات

ويتم ذلك من خلال ملفات معينة مولدة مسبقاً من قبل المحاكي لهذه الأغراض. بالتالي، عادةً ما يكون من الصعب توليدها بشكل يدوي، لذلك يتم هذا الأمر من خلال الملفين setdest, cbrgen.

ما هي عيوب برنامج NS2؟

• نظام الوقت الحقيقي الموجود ضمن هذا البرنامج معقد للغاية وصعب الفهم.
• Bug Report لا يمكن الاعتماد عليها لكونها غير مستقرة.
• لا يمكن تنزيله على نظام آخر مختلف عن UNIX.

ختاماً

وبعد كل هذا الكلام عن برنامج NS2 لابد لنا أن ندرك سبب شهرة هذا المحاكي العالمية. ولاسيما في المجالات المتعلقة بالشبكات اللاسلكية. بالإضافة إلى أن تقديمه الدعم للبروتوكولات المختلفة المذكورة أعلاه كان ومازال من أهم أسباب تركيز الشركات وفرق البحث عليه.

علاوة على ذلك، يمكن القول أن NS2 يعتبر ضرورةً لا يمكن الاستغناء عنها بالنسبة لأي شخص يسعى لتعلم منحى الشبكات. وقد تجد الكثير من البرامج المساعدة خلال تعلمك أو عملك، ولكن تبقى المفارقة في موثوقية البرامج وتقديمها للفائدة الفعلية. إذاً ما رأيك عزيزي بهذا البرنامج المميز؟؟!!!!