Oment++ 初學者教程 第4節-將其轉變為真實網絡

4.1兩個以上的節點

現在，我們將邁出一大步：創建幾個tic模塊並將它們連接到網絡中。現在，我們將使它們的工作變得簡單：一個節點生成一條消息，其他節點繼續沿隨機方向扔消息，直到它到達預定的目標節點為止。NED文件將需要進行一些更改。首先，該Txc模塊將需要具有多個輸入和輸出門：

simple Txc10
{
    parameters:
        @display("i=block/routing");
    gates:
        input in[];  //聲明input,ouput兩種類型的gate數組
        output out[];
}

數組[ ]多個門變成gate向量。向量的大小（門數）將在我們使用Txc構建網絡的地方確定。

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++;
}

在這里，我們創建了6個模塊作為模塊向量，並將它們連接起來。
生成的拓撲如下所示：

在此版本中，tic[0]將生成要發送的消息。這是在函數initialize()的幫助下完成的，該getIndex()函數返回向量中模塊的索引。
代碼的forwardMessage()實質是handleMessage()每當消息到達節點時我們從中調用的函數。它繪制一個隨機的gate number，並在該gate上發送message。

void Txc10::forwardMessage(cMessage *msg)
{
    // 我們選擇隨機的一個gate發送信息
    // 我們在0~out[]數組長度之間選擇一個隨機數
    int n = gateSize("out");
    int k = intuniform(0, n-1);

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

當消息到達時tic[3]，handleMessage()它將刪除該消息。
請參閱txc10.cc中的完整代碼
練習
您會注意到，這種簡單的“路由”效率不是很高：通常，數據包會在兩個節點之間不斷跳動一段時間，然后再發送到另一個方向。如果節點不將數據包發送回發送方，則可以在某種程度上進行改進。實現這一點。提示：cMessage::getArrivalGate()， cGate::getIndex()。請注意，如果消息不是通過門到達的，而是self-messages，則getArrivalGate()返回NULL。
來源：tictoc10.ned，txc10.cc，omnetpp.ini

4.2信道和內部類型定義

我們新的網絡定義變得非常復雜冗余，尤其是連接部分。讓我們嘗試簡化它。我們注意到的第一件事是，連接始終使用相同的delay參數。與簡單模塊類似，可以為連接創建類型（它們稱為信道）。我們應該創建一個指定延遲參數的信道類型，並將該類型用於網絡中的所有連接。

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

如您所見，我們通過添加一個types字段在網絡定義中定義了新的信道類型。此類型定義僅在網絡內部可見。它稱為局部或內部類型。如果願意，您也可以將簡單模塊用作內部類型。
筆記
我們通過專門內置來創建通道DelayChannel。（可以在ned包內找到內置信道。這就是為什么我們在extends關鍵字后使用完整類型名稱的ned.DelayChannel的原因）
現在，讓我們檢查一下該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++;
}

如您所見，我們僅在連接定義內指定通道名稱。這樣可以輕松更改整個網絡的延遲參數。
來源：tictoc11.ned，txc11.cc，omnetpp.ini

4.3使用雙向連接

如果再檢查一下該connections部分，我們將意識到每個節點對都通過兩個連接連接。每個方向一個。OMNeT ++ 4支持兩種方式的連接，因此讓我們使用它們。
首先，我們必須定義雙向（或所謂的inout）門，而不是之前使用的分離input和output門。

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++;
}

我們已經修改了門名稱，因此我們必須對C ++代碼進行一些修改。

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 $i 后綴被用來識別門的雙向輸入輸出
    send(msg, "gate$o", k);
}

筆記
gate名稱后的特殊$i和$o后綴允許我們分別使用連接的兩個方向。
來源：tictoc12.ned，txc12.cc，omnetpp.ini

4.4定義我們的message class

在此步驟中，不再對目標地址進行硬編碼tic[3]-我們繪制一個隨機目標，然后將目標地址添加到消息中。

最好的方法是重寫cMessage的子類並將目標添加為數據成員。手動編碼消息類通常很乏味，因為它包含許多樣板代碼，因此我們讓OMNeT ++為我們生成該類。消息類規范位於tictoc13.msg：

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

筆記
有關消息的更多詳細信息，請參見OMNeT ++手冊的第6節。
設置makefile以便調用消息編譯器opp_msgc並生成消息聲明tictoc13_m.h並tictoc13_m.cc從消息聲明生成（文件名是根據tictoc13.msg文件名而不是消息類型名生成的）。它們將包含一個TicTocMsg13從[ cMessage]子類生成的類；該類將為每個字段提供getter和setter方法。
我們將tictoc13_m.h在我們的C ++代碼中包含該代碼，並且可以將其TicTocMsg13用作任何其他類。

	#include "tictoc13_m.h"

例如，我們使用以下幾行generateMessage()來創建消息並填寫其字段。

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

然后，handleMessage()像這樣開始：

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

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

在handleMessage（）的參數中，我們將消息作為cMessage*指針。但是，只有TicTocMsg13將msg轉換為時，我們才能訪問在中定義的字段TicTocMsg13*。純C樣式的強制轉換（(TicTocMsg13 *)msg）是不安全的，因為如果消息_不是_a TicTocMsg13，則程序最終將崩潰，從而導致錯誤，而這是很難發現的。
C ++提供了一種稱為的解決方案dynamic_cast。在這里，我們使用check_and_cast<>() OMNeT ++提供的功能：它嘗試通過強制轉換指針dynamic_cast，如果失敗，則會通過錯誤消息停止模擬，類似於以下內容：

在下一行中，我們檢查目標地址是否與節點的地址相同。該getIndex()成員函數返回子模塊向量模塊的索引（記住，在我們聲明是NED文件tic[6]: Txc13，所以節點地址0..5）。
為了使模型的執行時間更長，在消息到達其目標之后，目標節點將生成另一條具有隨機目標地址的消息，依此類推。閱讀完整的代碼：txc13.cc
運行模型時，它將如下所示：

您可以單擊消息以在檢查器窗口中查看其內容。雙擊將在新窗口中打開檢查器。（您必須為此暫時停止模擬，或者要非常快地處理鼠標）。檢查器窗口顯示許多有用的信息；消息字段可/以在“_目錄”_頁面上看到。

來源：tictoc13.ned，tictoc13.msg，txc13.cc，omnetpp.ini
練習
在此模型中，在任何給定時刻只有一條消息正在運行：節點僅在另一條消息到達它們時才生成一條消息。我們這樣做是為了使跟蹤仿真變得更加容易。更改模塊類，以便改為定期生成消息。消息之間的間隔應該是一個模塊參數，返回指數分布的隨機數。