NDN helper 學習記錄

經過這段時間對官方文檔的學習和理解，把對helper內容的學習記錄下來，方便後續查看，如有錯誤，歡迎指正。

1、StackHelper 主要用於在請求的節點上安裝ndnSIM網絡堆棧, 提供一種簡單的方法來配置NDN模擬的幾個重要參數。（官方解釋）

　　其實就是給結點裝上堆棧

方法:

全部結點一次性安裝（比較常用）
ndn::StackHelper ndnHelper;
ndnHelper.InstallAll();

分別給結點安裝，三種方式（通常用不到）
install(const std::string &nodeName)          結點名
install(Ptr< Node > node)                     結點
install(const NodeContainer &c)               結點容器

例1,通過結點容器創建的結點，利用get獲得：
// Creating nodes
NodeContainer nodes;
nodes.Create(3);
ndn::StackHelper ndnHelper;
ndnHelper.Install(nodes.Get(0));
ndnHelper.Install(nodes.Get(1));
ndnHelper.Install(nodes.Get(2))；

例2，在拓撲txt文件中創建的結點，直接尋名獲得結點，注意尋名這個方式必須是在txt已經定義好了結點名，如果是例一這種創建結點的方式，是無法通過尋名的

AnnotatedTopologyReader topologyReader("", 25);
topologyReader.SetFileName("../ns-3/src/ndnSIM/examples/topologies/topo-grid-3x3.txt");
topologyReader.Read();

// Install NDN stack on all nodes
ndn::StackHelper ndnHelper;
ndnHelper.Install(Names::Find<Node>("Node0"));
ndnHelper.Install(Names::Find<Node>("Node1"));
ndnHelper.Install(Names::Find<Node>("Node2"));
ndnHelper.Install(Names::Find<Node>("Node3"));

 

2、FIB Helper，默認情況下，所有節點的FIB爲空。您需要手動配置路由，使用全局路由控制器，或者（不建議）啓用默認路由。

兩種方式：

（1）手動路由

　　　　通過以添加/從FIB表項中刪除的下一跳或添加路由手動將FIB（FIB的手動配置）發送特殊興趣命令給NFD的FIB管理器交互

官方內容：
Ptr<Node> node = ...     // some node
std::string prefix = ... // some prefix
Ptr<ndn::Face> face = ... // NDN face that belongs to the node and through which prefix is accessible
int32_t metric = ...     // some routing metric
FibHelper::AddRoute(node, prefix, face, metric);

實際應用：
ndn::FibHelper::AddRoute("c1", "/data", "n1", 1); // link to n1
其中c1和n1是在拓撲文件中定義的結點名，/data是前綴，

（2）自動最短路徑路由

　　爲了簡化大型拓撲中的FIB管理，ndnSIM包含一個全局路由控制器。

　　爲了利用全局路由控制器，有幾個必要步驟：

1、在節點上安裝特殊接口
NodeContainer nodes;
GlobalRoutingHelper ndnGlobalRoutingHelper;
ndnGlobalRoutingHelper.Install(nodes);

2、指定哪個節點導出哪個前綴
Ptr<Node> producer; // producer node that exports prefix
std::string prefix; // exported prefix
ndnGlobalRoutingHelper.AddOrigins(prefix, producer);

3、在每個節點上計算和安裝FIB
GlobalRoutingHelper::CalculateRoutes();

示例見：
https://ndnsim.net/current/examples.html 中9-node grid example

 

3、StrategyChoiceHelper  轉發策略

可以指定單個或全部結點設置轉發策略

單個結點
StrategyChoiceHelper::Install(nodes, prefix, strategyName);
全部結點
StrategyChoiceHelper::InstallAll(prefix, strategyName);

示例
ndn::StrategyChoiceHelper::InstallAll("/", "/localhost/nfd/strategy/best-route");

 

4、Content Store 內容存儲

ndnSIM使用NFD的內容存儲實現。

（1）可以使用StackHelper :: setCsSize（）來控制其最大大小 

除非在模擬方案中指定，否則內容存儲庫的默認最大大小爲100個數據包。

ndnHelper.setCsSize(<max-size-in-packets>);
...
ndnHelper.Install(nodes);

（2）使用ndnHelper.setPolicy(<replacement-policy>)設置節點的緩存策略;

官網實例，足夠理解
要在節點1上設置CS大小100，在節點2上設置大小1000，在所有其他節點上設置大小2000。節點1的LRU替換策略，其餘部分的優先級FIFO：
ndnHelper.setCsSize(100);
ndnHelper.setPolicy("nfd::cs::lru");
ndnHelper.Install(node1);

ndnHelper.setCsSize(1000);
ndnHelper.setPolicy("nfd::cs::priority_fifo");
ndnHelper.Install(node2);

NodeContainer allOtherNodes;
for (NodeList::Iterator i = NodeList::Begin(); i != NodeList::End(); ++i) {
  if (*i != node1 && *i != node2) {
    allOtherNodes.Add(*i);
  }
}
ndnHelper.Install(allOtherNodes);

緩存策略調用官網給的算法有兩種方式：

　　一種是新版的setPolicy，有兩種算法：LRU,FIFO

　　一種是舊版的SetOldContentStore，有多種算法，具體參考官網給出。

5、AppHelper 用來創建應用程序，也就是我們我們所說的消費者和生產者

1、爲特定的應用程序類創建helper：
// Create helper for the consumer generating Interests with constant rate
AppHelper consumerHelper("ns3::ndn::ConsumerCbr");

2、使用AppHelper :: SetPrefix（）分配在其上運行應用程序的前綴（使用此名稱生成興趣或爲此名稱滿足興趣）：
consumerHelper.SetPrefix(prefix);

3、使用AppHelper :: SetAttribute（）分配應用程序特定的屬性：
// Set frequency parameter
consumerHelper.SetAttribute("Frequency", StringValue ("10")); // 10 interests a second

4、在一個或多個節點上安裝應用程序：
NodeContainer nodes;
...
consumerHelper.Install(nodes)
這裏只是一個簡單的官方示例，具體的內容我會在後面的博客中提到

6、LinkControlHelper 某些情況要求NDN節點之間的某些鏈接在某些時間失敗。NS-3不提供實際“斷開”節點之間鏈接的功能。但是，它提供了建立損耗模型以模擬通道中數據包丟失的便利。在點對點鏈路的兩側使用正確設置的損耗模型，可以模擬鏈路斷開。

允許調度鏈接故障和故障恢復

#include "ns3/ndnSIM/helper/ndn-link-control-helper.hpp"

...

Simulator::Schedule(Seconds(10.0), ndn::LinkControlHelper::FailLink, node1, node2);
Simulator::Schedule(Seconds(15.0), ndn::LinkControlHelper::UpLink, node1, node2);