Oment++ 初学者教程 第4节-将其转变为真实网络

4.1两个以上的节点

现在，我们将迈出一大步：创建几个tic模块并将它们连接到网络中。现在，我们将使它们的工作变得简单：一个节点生成一条消息，其他节点继续沿随机方向扔消息，直到它到达预定的目标节点为止。NED文件将需要进行一些更改。首先，该Txc模块将需要具有多个输入和输出门：

simple Txc10
{
    parameters:
        @display("i=block/routing");
    gates:
        input in[];  //声明input,ouput两种类型的gate数组
        output out[];
}

数组[ ]多个门变成gate向量。向量的大小（门数）将在我们使用Txc构建网络的地方确定。

network Tictoc10
{
    submodules:
        tic[6]: Txc10;
    connections:
        tic[0].out++ --> {  delay = 100ms; } --> tic[1].in++;
        tic[0].in++ <-- {  delay = 100ms; } <-- tic[1].out++;

        tic[1].out++ --> {  delay = 100ms; } --> tic[2].in++;
        tic[1].in++ <-- {  delay = 100ms; } <-- tic[2].out++;

        tic[1].out++ --> {  delay = 100ms; } --> tic[4].in++;
        tic[1].in++ <-- {  delay = 100ms; } <-- tic[4].out++;

        tic[3].out++ --> {  delay = 100ms; } --> tic[4].in++;
        tic[3].in++ <-- {  delay = 100ms; } <-- tic[4].out++;

        tic[4].out++ --> {  delay = 100ms; } --> tic[5].in++;
        tic[4].in++ <-- {  delay = 100ms; } <-- tic[5].out++;
}

在这里，我们创建了6个模块作为模块向量，并将它们连接起来。

生成的拓扑如下所示：



在此版本中，tic[0]将生成要发送的消息。这是在函数initialize()的帮助下完成的，该getIndex()函数返回向量中模块的索引。

代码的forwardMessage()实质是handleMessage()每当消息到达节点时我们从中调用的函数。它绘制一个随机的gate number，并在该gate上发送message。

void Txc10::forwardMessage(cMessage *msg)
{
    // 我们选择随机的一个gate发送信息
    // 我们在0~out[]数组长度之间选择一个随机数
    int n = gateSize("out");
    int k = intuniform(0, n-1);

    EV << "Forwarding message " << msg << " on port out[" << k << "]\n";
    send(msg, "out", k);
}

当消息到达时tic[3]，handleMessage()它将删除该消息。

请参阅txc10.cc中的完整代码

练习

您会注意到，这种简单的“路由”效率不是很高：通常，数据包会在两个节点之间不断跳动一段时间，然后再发送到另一个方向。如果节点不将数据包发送回发送方，则可以在某种程度上进行改进。实现这一点。提示：cMessage::getArrivalGate()， cGate::getIndex()。请注意，如果消息不是通过门到达的，而是self-messages，则getArrivalGate()返回NULL。

来源：tictoc10.ned，txc10.cc，omnetpp.ini

4.2信道和内部类型定义

我们新的网络定义变得非常复杂冗余，尤其是连接部分。让我们尝试简化它。我们注意到的第一件事是，连接始终使用相同的delay参数。与简单模块类似，可以为连接创建类型（它们称为信道）。我们应该创建一个指定延迟参数的信道类型，并将该类型用于网络中的所有连接。

network Tictoc11
{
    types:
        channel Channel extends ned.DelayChannel {
            delay = 100ms;
        }
    submodules:

如您所见，我们通过添加一个types字段在网络定义中定义了新的信道类型。此类型定义仅在网络内部可见。它称为局部或内部类型。如果愿意，您也可以将简单模块用作内部类型。

笔记

我们通过专门内置来创建通道DelayChannel。（可以在ned包内找到内置信道。这就是为什么我们在extends关键字后使用完整类型名称的ned.DelayChannel的原因）

现在，让我们检查一下该connections部分是如何更改的。

  connections:
        tic[0].out++ --> Channel --> tic[1].in++;
        tic[0].in++ <-- Channel <-- tic[1].out++;

        tic[1].out++ --> Channel --> tic[2].in++;
        tic[1].in++ <-- Channel <-- tic[2].out++;

        tic[1].out++ --> Channel --> tic[4].in++;
        tic[1].in++ <-- Channel <-- tic[4].out++;

        tic[3].out++ --> Channel --> tic[4].in++;
        tic[3].in++ <-- Channel <-- tic[4].out++;

        tic[4].out++ --> Channel --> tic[5].in++;
        tic[4].in++ <-- Channel <-- tic[5].out++;
}

如您所见，我们仅在连接定义内指定通道名称。这样可以轻松更改整个网络的延迟参数。

来源：tictoc11.ned，txc11.cc，omnetpp.ini

4.3使用双向连接

如果再检查一下该connections部分，我们将意识到每个节点对都通过两个连接连接。每个方向一个。OMNeT ++ 4支持两种方式的连接，因此让我们使用它们。

首先，我们必须定义双向（或所谓的inout）门，而不是之前使用的分离input和output门。

simple Txc12
{
    parameters:
        @display("i=block/routing");
    gates:
        inout gate[];  // declare two way connections
}

新connections部分如下所示：

    connections:
        tic[0].gate++ <--> Channel <--> tic[1].gate++;//tic[0].gate[0]<-->tic[1].gate[0]
        tic[1].gate++ <--> Channel <--> tic[2].gate++;//tic[1].gate[1]<-->tic[2].gate[1]
        tic[1].gate++ <--> Channel <--> tic[4].gate++;
        tic[3].gate++ <--> Channel <--> tic[4].gate++;
        tic[4].gate++ <--> Channel <--> tic[5].gate++;
}

我们已经修改了门名称，因此我们必须对C ++代码进行一些修改。

void Txc12::forwardMessage(cMessage *msg)
{
    // In this example, we just pick a random gate to send it on.
    // We draw a random number between 0 and the size of gate `gate[]'.
    int n = gateSize("gate");
    int k = intuniform(0, n-1);

    EV << "Forwarding message " << msg << " on gate[" << k << "]\n";
    // $o and $i 后缀被用来识别门的双向输入输出
    send(msg, "gate$o", k);
}

笔记

gate名称后的特殊$i和$o后缀允许我们分别使用连接的两个方向。

来源：tictoc12.ned，txc12.cc，omnetpp.ini

4.4定义我们的message class

在此步骤中，不再对目标地址进行硬编码tic[3]-我们绘制一个随机目标，然后将目标地址添加到消息中。

最好的方法是重写cMessage的子类并将目标添加为数据成员。手动编码消息类通常很乏味，因为它包含许多样板代码，因此我们让OMNeT ++为我们生成该类。消息类规范位于tictoc13.msg：

message TicTocMsg13
{
    int source;
    int destination;
    int hopCount = 0;
}

笔记

有关消息的更多详细信息，请参见OMNeT ++手册的第6节。

设置makefile以便调用消息编译器opp_msgc并生成消息声明tictoc13_m.h并tictoc13_m.cc从消息声明生成（文件名是根据tictoc13.msg文件名而不是消息类型名生成的）。它们将包含一个TicTocMsg13从[ cMessage]子类生成的类；该类将为每个字段提供getter和setter方法。

我们将tictoc13_m.h在我们的C ++代码中包含该代码，并且可以将其TicTocMsg13用作任何其他类。

	#include "tictoc13_m.h"

例如，我们使用以下几行generateMessage()来创建消息并填写其字段。

	TicTocMsg13 *msg = new TicTocMsg13(msgname);
    msg->setSource(src);
    msg->setDestination(dest);
    return msg;

然后，handleMessage()像这样开始：

	void Txc13::handleMessage(cMessage *msg)
{
    TicTocMsg13 *ttmsg = check_and_cast<TicTocMsg13 *>(msg);

    if (ttmsg->getDestination() == getIndex()) {

在handleMessage（）的参数中，我们将消息作为cMessage*指针。但是，只有TicTocMsg13将msg转换为时，我们才能访问在中定义的字段TicTocMsg13*。纯C样式的强制转换（(TicTocMsg13 *)msg）是不安全的，因为如果消息_不是_a TicTocMsg13，则程序最终将崩溃，从而导致错误，而这是很难发现的。

C ++提供了一种称为的解决方案dynamic_cast。在这里，我们使用check_and_cast<>() OMNeT ++提供的功能：它尝试通过强制转换指针dynamic_cast，如果失败，则会通过错误消息停止模拟，类似于以下内容：



在下一行中，我们检查目标地址是否与节点的地址相同。该getIndex()成员函数返回子模块向量模块的索引（记住，在我们声明是NED文件tic[6]: Txc13，所以节点地址0..5）。

为了使模型的执行时间更长，在消息到达其目标之后，目标节点将生成另一条具有随机目标地址的消息，依此类推。阅读完整的代码：txc13.cc

运行模型时，它将如下所示：



您可以单击消息以在检查器窗口中查看其内容。双击将在新窗口中打开检查器。（您必须为此暂时停止模拟，或者要非常快地处理鼠标）。检查器窗口显示许多有用的信息；消息字段可/以在“_目录”_页面上看到。



来源：tictoc13.ned，tictoc13.msg，txc13.cc，omnetpp.ini

练习

在此模型中，在任何给定时刻只有一条消息正在运行：节点仅在另一条消息到达它们时才生成一条消息。我们这样做是为了使跟踪仿真变得更加容易。更改模块类，以便改为定期生成消息。消息之间的间隔应该是一个模块参数，返回指数分布的随机数。