Introducción a NS-2. Fundamentos para la Investigación en Redes. Javier Baliosian

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Alfonso Castillo Salinas
hace 6 años
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1 Introducción a NS-2 Fundamentos para la Investigación en Redes Javier Baliosian Instituto de Computación Facultad de Ingeniería Universidad de la República javierba@fing.edu.uy May 28, 2010 Basada en una presentación de Honggang Zhang honggang/ns-cs653/

2 1 Vistazo al NS-2 Crear una simulación básica con NS 2 Un Ejemplo Básico Especificación del Modelo Ejecución y Análisis de las Trazas 3 Creando un Agente 4 Usando NAM, Network Animator

3 NS-2 Proyecto académico con más de 10 años (open source). Mantenido por el ISI. 200K LoC Gran base de usuarios. Standard de facto en investigación de redes. Web:

4 Funcionalidades de NS-2 Simulador de Eventos Discretos. Modelado de los Componentes de las Redes. Modelos de Tráfico y aplicaciones Web, FTP, Telnet, audio, sensores Protocolos de transporte TCP, UDP, multicast Routing y queueing ruteo estático, DV routing, multicast, ruteo ad-hoc disciplinas de queueing: drop-tail, RED, FQ Link layer wired, wireless, satellite Infraestructura trazas, visualización, modelos de error, etc. permite crear o modificar módulos

5 Componentes del NS-2 NS, el simulador NAM, Network AniMator visualización de la salida del NS (u otros) GUI de entrada para escenarios simples de NS Pre-procesamiento generadores de tráfico y topologías post-procesamiento análisis de trazas simples Tutorial en Ejemplos en

6 Usa dos lenguajes C++ para el core del NS procesamiento por paquetes veloz, detallado, control fino OTCL para el control configuración de la simulación rápido de escribir y cambiar Estructura de Software del NS: C++ and OTCL

7 Pasos Para usar NS-2 Crear script OTCL para su modelo de red nodos, links, fuentes de tráfico, receptores, etc. Parametrizar objetos de la simulación Links: tamaños de las colas, velocidad, etc. Protocolos de transporte: sabores de TCP (más de 30) Recolectar estadísticas volcar todo en trazas y postprocesarlo levantar estadísticas durante la simulación dentro del script OTCL modificar los fuentes de NS

8 Los Pasos Básicos 1 Crear el scheduler de eventos 2 Crear nodos y links 3 Crear conexiones 4 Crear fuentes y receptores 5 Habilitar traceo

9 Los Pasos Básicos 1 Crear el scheduler de eventos 2 Crear nodos y links 3 Crear conexiones 4 Crear fuentes y receptores 5 Habilitar traceo

10 Crear el scheduler set ns [new Simulator] Programar un evento $ns at <time> <event> <event>: cualquier commando NS/TCL Iniciar el scheduler $ns run Paso 1: Crear el Scheduler de Eventos

11 Los Pasos Básicos 1 Crear el scheduler de eventos 2 Crear nodos y links 3 Crear conexiones 4 Crear fuentes y receptores 5 Habilitar traceo

12 Paso 2: Crear la Red (Nodos y Links) Nodos set n0 [$ns node] set n1 [$ns node] Links $ns duplex-link $n0 $n1 <bandwidth> <delay> <tipo de cola> <tipo de cola> determina la poĺıtica de queueing: DropTail, RED, CBQ, FQ, SFQ, DRR

13 Los Pasos Básicos 1 Crear el scheduler de eventos 2 Crear nodos y links 3 Crear conexiones 4 Crear fuentes y receptores 5 Habilitar traceo

14 Transporte: TCP, UDP, multicast, etc. instancias Paso 3: Crear Conexiones

15 Cómo Crear un Canal UDP Fuente y receptor. set u src [new Agent/UDP] set u dst [new Agent/NULL] Adjuntarlos a nodos y luego conectarlos entre si. $ns attach-agent $n0 $u src $ns attach-agent $n1 $u dst $ns connect $u src $u dst

16 Cómo Crear un Canal TCP Fuente y receptor. set t src [new Agent/TCP/Newreno] set t dst [new Agent/TCPSink] Newreno es el tipo TCP Adjuntarlos a nodos y luego conectarlos entre si. $ns attach-agent $n0 $t src $ns attach-agent $n1 $t dst $ns connect $t src $t dst

17 Los Pasos Básicos 1 Crear el scheduler de eventos 2 Crear nodos y links 3 Crear conexiones 4 Crear fuentes y receptores 5 Habilitar traceo

18 Paso 4: Crear Modelos de Tráfico Tráfico (aplicaciones): Web, FTP, Telnet, audio, etc. Los objetos de aplicaciones se adjuntan a los objetos de protocolos de transporte. Generan tráfico sobre los protocolos de transporte.

19 Cómo Crear Tráfico sobre Canales TCP Crear el modelo de tráfico set ftp [new Applications/FTP] el tamaño de archivo por defecto es infinito. Adjuntarlo al canal TCP $ftp attach-agent $t src Definir el tiempo de comienzo $ns at <time> $ftp start

20 Cóomo Crear Tráfico Sobre Canales UDP Para crear un modelo Constant Bit Rate sobre UDP: set cbr [new Application/Traffic/CBR] $cbr set packetsize 512 $cbr set interval $cbr attach-agent $u scr $ns at <time> $cbr start

21 Los Pasos Básicos 1 Crear el scheduler de eventos 2 Crear nodos y links 3 Crear conexiones 4 Crear fuentes y receptores 5 Habilitar traceo

22 Trazas: volcando todo a un archivo Trazas de paquetes en un link Formato del archivo de trazas:

23 Trazas: volcando todo a un archivo Trazas de paquetes en un link Formato del archivo de trazas:

24 Trazas vía Monitores Monitor de Colas Monitor de Flujos: un flujo en particular dentro de una cola para especificar un link: set link [$ns link $n0 $n1] para crear un Monitor de Flujos set fmon [$ns makeflowmon Fid] $ns attach-fmon $link $fmon $ns at <time> puts $fmon set pdrops

25 1 Vistazo al NS-2 Crear una simulación básica con NS 2 Un Ejemplo Básico Especificación del Modelo Ejecución y Análisis de las Trazas 3 Creando un Agente 4 Usando NAM, Network Animator

26 Ejemplo

27 Ejemplo

28 1 Vistazo al NS-2 Crear una simulación básica con NS 2 Un Ejemplo Básico Especificación del Modelo Ejecución y Análisis de las Trazas 3 Creando un Agente 4 Usando NAM, Network Animator

29 Trazas del link n1 n2

30 Trazas de Monitor de Flujos del Link n1 n2

31 Resultados Estadísticas de la Cola Rojo: instantáneo Verde: promedio Azul: promedio sin transitorio Violeta: drops de paquetes

32 Resultados Estadísticas de Flujos Rojo: flujo TCP 1 Verde: flujo TCP 2 El número de paquetes en la cola corresponde al comportamiento de la ventana TCP

33 Resultados Estadísticas de Flujos Ventana de congestión de los flujos 1 y 2 drops acumulados de los flujos 1 y 2

34 Estadísticas de Performance de la Cola Varias corridas para tener intervalos de confianza

35 Cómo Crear un Agente (un protocolo) Flooding en una Red Ad Hoc Especializar la clase Agent/MessagePassing Class Agent/MessagePassing/Flooding -superclass Agent/MessagePassing

36 Cómo Crear un Agente (un protocolo) Implementar la Recepción de un Mensaje

37 Cómo Crear un Agente (un protocolo) Implementar el Envío de un Mensaje

38 Usando NAM, Network Animator Nam es un componente de NS para: analizar visualmente las trazas de NS-2, introducir escenarios simples.

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