OMNET 学习

目录

• OMNET 学习
  • 1 OMNET 下载^[1]
  • 2 OMNET 打开方式
  • 3 OMNET 使用^[2]
    • 3.1 开始项目
      • 3.1.1 模型
      • 3.1.2 Project 初始设定
      • 3.1.3 添加NED文件
      • 3.1.4 添加C++文件
      • 3.1.5 添加omnetpp.ini
      • 3.1.6 总结
    • 3.2 运行仿真
      • 3.2.1 启动仿真程序
    • 3.3 加强两节点tictoc
      • 3.3.1 添加图标
      • 3.3.2 添加日志功能
  • 4 OMNET++ 实例
    • 4.1 官方实例 tictoc
      • 4.1.1 Txc1 添加两个简单节点
      • 4.1.2 Txc2 添加图标颜色和日志
      • 4.1.3 Txc3 添加计数器，事件数量归零停止运行
      • 4.1.4 Txc4 添加参数，决定事件数和是否发送初始信息
      • 4.1.5 Txc5 派生模块
      • 4.1.6 Txc6 添加处理延迟
      • 4.1.7 修改延迟为随机数和参数
      • 4.1.8 发出消息开启计时，到时重发消息
      • 4.1.9 重新传输相同消息
      • 4.1.10 增加网络节点数量
      • 4.1.11 创建channel内部类型定义，简化网络定义
      • 4.1.12 使用双向连接
      • 4.1.13 定义消息类
      • 4.1.14 展示发送/接收到的数据包的数量
      • 4.1.15 添加统计信息
      • 4.1.16 不修改模型的情况下统计信息
  • 5 INET
    • 5.1 安装

OMNET 学习

1 OMNET 下载^[1]

1. 官网下载OMNET，OMNeT++ Older Versions，这里下载6.0.3版本。

2. 进入OMNET解压缩文件根目录，双击运行mingwenv.cmd，等待运行完成。

3. 输入命令，等待大概1分钟：

   ./configure
   

4. 接着输入，等待5-40分钟。

   make
   或 make -j8
   

   完成后，测试一下，在命令行输入：

   cd samples/aloha
   ./aloha
   

   出现以下界面：

5. 编辑环境变量，首先新建系统变量：

   OMNET_HOME
   F:\apps\omnetpp-6.0.3-windows-x86_64\omnetpp-6.0.3
   

   然后在Path路径，新建以下路径：

   %OMNET_HOME%\bin
   %OMNET_HOME%\tools\win64\usr\bin
   %OMNET_HOME%\tools\win64\mingw64\bin
   %OMNET_HOME%\tools\win64\opt\mingw64\bin
   

6. 重启电脑。安装完成。

2 OMNET 打开方式

1. OMNET 6.x可以直接通过IDE快捷方式打开，等待加载，片刻后自动打开。

   或者打开mingwenv.cmd，输入omnest或者omnetpp，即可打开可视化IDE（推荐）。

   或者在ide文件夹下，将opp_ide.exe创建快捷方式。

2. OMNET 5.X，没有快捷方式。Win+R输入cmd，然后输入omnest或者omnetpp；

   或者打开mingwenv.cmd，输入omnetpp。

3. OMNET 4.X，Win+R，输入cmd，然后输入omnet。

3 OMNET 使用^[2]

3.1 开始项目

3.1.1 模型

一个网络由两个节点组成。一个节点创造数据包，然后这两个节点会继续来回传递这个相同的数据包。这里叫节点为”tic“和”toc“。

3.1.2 Project 初始设定

在终端输入omnetpp打开OMNeT++ IDE，新建一个Project，在向导对话框输入项目名字，在initial content 选择空项目，点击finish。

该项目将保存所有仿真文件。在这个例子中，项目由单个文件组成。对于较大仿真，项目的内容通常分到src和simulation文件夹，并且可能在他们下面的子文件夹中。

3.1.3 添加NED文件

OMNET++使用NED文件来定义组件，并把他们汇编为更大的单位，比如网络。通过添加一个NED文件执行模型。右键单击左侧Project Explorer面板中的项目文件夹，选择New -> Network Description File(NED)，输入文件名.ned。在IDE的NED编辑器中有两个模块，Design和Source，Design能图形化编辑拓扑，可以使用鼠标和右侧选项板。在Source模块，能直接以文本形式编辑NED源代码。在一种模式中做出的更改能立即反映到另一个，所以在编辑中能自由切换两种模式，在更方便的模式中做出更改。

在Source输入以下代码：

simple Txc1
{
    gates:
        input in;
        output out;
}

//
// Two instances (tic and toc) of Txc1 connected both ways.
// Tic and toc will pass messages to one another.
//
network Tictoc1
{
    submodules:
        tic: Txc1;
        toc: Txc1;
    connections:
        tic.out --> {  delay = 100ms; } --> toc.in;
        tic.in <-- {  delay = 100ms; } <-- toc.out;
}

在Design模块中，出现以下拓扑网络：

第一个模块Txc0是一个简单模块类型。简单模块在NED级别上是原子的。他们也是活动组件，由C++实现。在声明中说明了Txc0有一个输入门是in，有一个输出门是out。

第二个模块Tictoc0是一个网络。它由两个子模块组成，tic和toc，他们都是Txc0类型。tic的输出门连接toc的输入门，反之亦然。两个通路都有100ms的传播延迟。

3.1.4 添加C++文件

需要在C++执行Tcx0简单模块的功能。项目菜单New -> Source File或者主菜单 File -> New -> File 。

#include <string.h>
#include <omnetpp.h>

using namespace omnetpp;

class Txc0 : public cSimpleModule
{
protected:
    virtual void initialize() override;
    virtual void handleMessage(cMessage *msg) override;
};

Define_Module(Txc0);

void Txc0::initialize()
{
    // Am I Tic or Toc?
    if (strcmp("tic", getName()) == 0) {
        cMessage *msg = new cMessage("tictocMsg");
        send(msg, "out");
    }
}

void Txc0::handleMessage(cMesssage *msg)
{
    send(msg, "out");
}

Txc0类是OMNET++的cSimpleModule类的子类，并且需要用Define_Module()宏注册在OMNET++。

忘记宏注册就会报错：

"Error: Class 'Txc1' not found -- perhapsits code was not linked in, or the class wasn't registered with Register_Class(), or inthe case of modules and channels, with Define_Module()/Define_Channel()".

重新定义 cSimpleModule: initialize() and handleMessage()这两个方法，他们从仿真内核调用：第一个仅调用一次，第二个是当信息到达模块时调用。

在initialize()，创建一个消息对象cMessage，然后发送到输出门out。out连接其他模块的输入门，仿真内核会传送这个消息到其他模块的handleMessage()的参数，在100ms的传输延迟后，其他模块也送回消息，所以会产生连续的ping-pong。

Messages (packets, frames, jobs, etc)，即 消息（数据包，帧，作业等）和 events (timers, timeouts)，即 事件（计时器，超时）都由omnet++中的cMessage对象（或其子类）表示。在发送或调度它们之后，它们将被模拟内核保存在“计划事件”或“未来事件”列表中，直到它们的时间到来，然后通过handleMessage（）将它们传递给模块。

请注意，这个模拟中没有内置停止条件：它将永远持续下去。您将能够在GUI中停止它。（您也可以在配置文件中指定模拟时间限制或CPU时间限制，但我们不会在教程中这样做。）

3.1.5 添加omnetpp.ini

ini文件告诉仿真程序需要仿真的网络（NED文件可以包含数个网络），能向模型传递参数，显性指定随机数生成器的种子等等。

编辑器有两个模块，Form和Source，编辑的是相同内容，但前者更适合配置仿真内核，后者更适合输入模块参数。不同部分共享同一个ini文件

3.1.6 总结

一个项目由三个部分，NED文件，两个界面，一个是Design，图形化编辑网络，一个是Source，C++编辑，功能就是定义节点，包含两个东西，一个是simple Txc2，一个是network tictoc2；c++文件定义节点的功能，对节点行为的描述，即对那一类的描述；ini文件与仿真系统相连，调配参数信息等。

1. 加参数：可以往两个地方加参数，一个是ned文件，加的参数就叫参数parameters，另一个是c++文件，加的参数就叫私有变量private variable；
2. @display是给某个东西加图标，OMNET的语法的一种——在@后加xx，构成一个结构

3.2 运行仿真

3.2.1 启动仿真程序

3.3 加强两节点tictoc

3.3.1 添加图标

分配block/routing(块/路由)图标，tic是cyan（青色），toc是黄色，通过在ned文件中添加展示字符串，i=标签指定了图标。

simple Txc2
{
    parameters:
    	@display("i=block/routing");
   gates:
    	input in;
    	output out;
}

network Tictoc2
{
    submodules:
    	tic: Txc2 {
            parameters:
            	@display("i=,cyan");
        }
        toc: Txc2 {
            parameters:
                @display("i=,gold");
   		}
    connections:
    	tic.out --> (	delay = 100ms; ) --> toc.in;
    	tic.in <-- (	delay = 100ms; ) <-- toc.out;
}

3.3.2 添加日志功能

修改C++文件，

4 OMNET++ 实例

4.1 官方实例 tictoc

4.1.1 Txc1 添加两个简单节点

简单的添加一个网络，两个节点，以100ms延迟相互传输。

4.1.2 Txc2 添加图标颜色和日志

ned文件添加一个默认图标，加上颜色：

并在c++文件添加日志状态打印功能：

结果：

还可以右键单击部件，查看其部件日志，也可直接双击在底部监控面板查看。

4.1.3 Txc3 添加计数器，事件数量归零停止运行

添加一个计数器，并在归零后删除消息，停止程序。

在c++文件的initialize函数中添加counter，定义次数，在handleMessage中添加次数衰减，每当消息到达，counter-1，直到为0，事件走完，程序停止。

initialize中添加WATCH(counter);，使counter次数可视化，单击部件，在左下角监控面板的顶部工具栏，选择Children模块能查看部件的详细信息，其中就有counter监控。

程序运行结果：

4.1.4 Txc4 添加参数，决定事件数和是否发送初始信息

添加一个默认值参数，决定发送次数，以及布尔参数来决定模块是否要发送第一条信息

在c++文件中同步修改，将limit作为counter的值，布尔参数sendMsgOnInit来决定是否发送初始信息：

用ned文件或者ini来设定参数值，ned可以使用default()来初始化，这里定义tic作为发送初始信息的部件。

也可以使用ini，ini文件支持通配符，所以也可以使用Tictoc4.t*c.limit=5、Tictoc.*.limit=5、**.limit=5：

注意，ini文件设定的参数会覆盖ned文件的初始参数。

4.1.5 Txc5 派生模块

从简单模块中派生子模块，可以直接添加到网络中，而无需再次初始化参数信息等，使网络定义更加简短。

4.1.6 Txc6 添加处理延迟

tic和toc接到消息后有处理时间，1模拟s延迟后才会发回消息。这个延迟是通过向自身发送消息实现的。这样的消息被称为自消息【其实就是模拟显示网络处理消息】。在class中添加两个cMessage变量，event用来计时，tictocMsg记住我们延迟发送的变量。

修改cc文件，添加变量

如果发送普通消息，使用send()函数，如果发送自消息，使用scheduleAt()函数。

4.1.7 修改延迟为随机数和参数

通过修改延迟为随机数

无论重复运行程序多少次结果一样，因为使用RNG 0，seed相同。

4.1.8 发出消息开启计时，到时重发消息

tic和toc分成两个不同class，toc有概率丢失消息，显示一个丢失消息弹窗，tic在发送消息的同时会开启一个计时器，当计时器结束，会假定消息丢失，重发消息，如果toc的响应到达，计时器会被取消。

4.1.9 重新传输相同消息

传输消息的副本，保存消息的原始数据包，当toc的确认消息到达才删除原始数据包。为了更直观地验证模型，在消息名字中加入一个消息序列数字。为了避免消息接收函数太大，引入两个新函数。

4.1.10 增加网络节点数量

网络中，消息被随机传输，直到传到预先确定的目标节点停止，核心代码在接收消息函数中调用：

4.1.11 创建channel内部类型定义，简化网络定义

4.1.12 使用双向连接

OMNeT++支持双向连接，可以替换原来的单向连接定义，用inout门代替in/out门

同时修改C++文件，只需要随机选择一个门。

4.1.13 定义消息类

目的地不再是固定tic[3]，随机选择目的地并加入到消息中。最好的方法是创建cMessage的子类，添加目的地作为一个数据成员。最好的方法是创建cMessage的子类，并将destination添加为数据成员。手工编码消息类通常很乏味，因为它包含大量样板代码，所以我们让omnet++为我们生成类。消息类规范在tictoc13.msg中：

文件生成后，编译器opp_msgc被调用，从消息声明中生成tictoc13_m.h和tictoc13_m.cc，它们将包含一个生成的TicTocMsg13类，从cMessage子类化而来，该类将会为每个字段提供getter和setter方法。

将tictoc13_m.h包含进C++代码，可以使用TicTocMsg13作为其他类。例如，z在generateMessage()中创建消息并填充字段：

4.1.14 展示发送/接收到的数据包的数量

为了在运行时大致了解每个节点发出或者接收到的消息数量，我们增加两个计数器，能够在Inspect菜单使用Find/inspect objects对话框，查看具体数量

也可以在模块图标的上方展示这个信息：

4.1.15 添加统计信息

比如一个消息到达目的地必须经过的平均跳数

4.1.16 不修改模型的情况下统计信息

5 INET

5.1 安装

INET Framework - Download

选择与omnet匹配版本，输入以下代码，等待编译完成

source setenv
make makefiles
make

---

1. 参考OMNeT学习之OMNeT安装与运行-CSDN博客 ↩︎

2. 根据OMNET++的官方教程Getting Started - OMNeT++ Technical Articles ↩︎