NS-2 Network Simulator

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NS-2 Network Simulator

Prof. Edson dos Santos Moreira Redes de Computadores SSC-0641

Universidade de São Paulo – USP

Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação – ICMC Departamento de Sistemas de Computação - SSC

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Sumário

Introdução

Criando um script de simulação

Simulando protocolos TCP/IP

Simulando uma rede sem fio

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3

O que é o NS2

Simulador de evento discreto

Orientado a objetos (C++, Otcl)

Orientado a pacotes

Simula:

redes cabeadas

Point-to-point link, LAN Unicast/multicast routing Transport

Application layer

redes sem fio

Mobile IP

Ad hoc routing Satellite network

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O que é o NS2

Roda em:

plataforma UNIX e UNIX-like:

FreeBSD Linux

Sun Solaris

Windows através do cygwin

NS 2 é implementado em :

C++ compilado (núcleo do NS2, modificado com

menos frequência, código executado com mais frequência e mais rápido)

OTcl interpretado (configuração do cenário e

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Interface C++ e OTcl

C++ OTcl Pure C++ objects Pure OTcl objects

C++/OTcl split objects

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Pilha de protocolos TCP/IP

NS2 implementa as 5 camadas da pilha de protocolos TCP/IP Endereçamento é hierárquico (diferente do formato IP)

Modem, RDIS, RS-232, EIA-422, RS-449, Bluetooth

1. Física

Ethernet_,802.11 WiFi_{, IEEE}

802.1Q, 802.11g, HDLC, Token ring, FDDI, PPP

2. Enlace

IP _{(IPv4, IPv6) , ARP, RARP,}

ICMP, IPSec

3. Rede

TCP_,UDP_{, SCTP, DCCP}

4. Transporte

HTTP, SMTP, FTP_{, SSH, RTP,}

Telnet, SIP, RDP, IRC, SNMP, NNTP, POP3, IMAP, Ping, CBR

5. Aplicação

Protocolos Camada

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Importância da simulação

Muitas vezes é difícil criar ambiente real:

NGN – Redes de Próxima Geração criação de novos protocolos

Custo reduzido

Aprimoramento didático

Quem utiliza: pesquisadores,

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Estrutura de diretórios do NS2

TK8.0 OTcl tclcl Tcl8.0 ns-2 nam-1 tcl ex test lib ... ...

exemplos testes de validação

código C++

código OTcl

ns-allinone

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9

Rodando simulações com NS2

Compilação/instalação: pacotes em separado

(core do NS, Tcl, TK, OTcl, nam …) ou pacote allinone

Escrever um script em Otcl

p. ex. my-test.tcl

Executar o simulador

p. ex. ns my-test.tcl

Opcionais

visualizar animação com “nam”

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10

Writing a Simulation Script

Create the event scheduler

Turn on tracing

Create network

Create transport connection (tcp or udp)

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11

Creating Event Scheduler

Create event scheduler

set ns [new Simulator]

Schedule events

$ns at <time> <event>

<event>: any legitimate ns/tcl commands

e.g [$ftp start]

Start scheduler

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12

Tracing

Trace packets on all links

$ns trace-all [open test.out w]

Must appear immediately after creating

scheduler

Turn on tracing on specific links

$ns trace-queue $n0 $n1

<event> <time> <from> <to> <

<event> <time> <from> <to> <pktpkt> <size> > <size> ---- <fid> <<fid> <srcsrc> <> <dstdst> <> <seqseq> <> <attrattr>> + 1 0 2 + 1 0 2 cbrcbr 210 210 ------ 0 0.0 3.1 0 00 0.0 3.1 0 0 -- 1 0 2 1 0 2 cbrcbr 210 210 ------ 0 0.0 3.1 0 00 0.0 3.1 0 0 r 1.00234 0 2 r 1.00234 0 2 cbrcbr 210 210 ------ 0 0.0 3.1 0 00 0.0 3.1 0 0

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13

Creating Network

Nodes

set n0 [$ns node]

set n1 [$ns node]

Links and queuing

$ns duplex-link $n0 $n1 <bandwidth>

<queue_type>: DropTail, RED, CBQ, FQ,

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14

Network Topology: Node

n0 n1 Addr Classifier Port Classifier classifier_ dmux_ entry_ Node entry Unicast Node Multicast Classifier classifier_ dmux_ entry_ Node entry Multicast Node multiclassifier_

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15

Network Topology: Link

n0 n1

enqT_ queue_ deqT_

drophead_ drpT_

link_ ttl_

n1 entry_ head_

tracing _{simplex link}

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16

Routing

n0 n1 Addr Classifier Port Classifier classifier_ dmux_ entry_ Node entry ₀

1 enqT_ queue_ deqT_

drophead_ drpT_ link_ ttl_ n1 entry _ head_

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17

Routing (con’t)

n0 n1 Addr Classifier Port Classifier classifier_ dmux_ entry_ 0 1 Addr Classifier Port Classifier classifier_ dmux_ entry_ 1 0 Link n0-n1 Link n1-n0

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18

Creating Connection:

TCP

set tcp [new Agent/TCP]

set tcpsink [new Agent/TCPSink]

$ns attach-agent $n0 $tcp

$ns attach-agent $n1 $tcpsink

$ns connect $tcp $tcpsink

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19

Transport

0 1 n0 n1 Addr Classifier Port Classifier classifier_ dmux_ entry_ 0 Agent/TCP agents_ Addr Classifier Port Classifier classifier_ dmux_ entry_ 1 0 Link n0-n1 Link n1-n0 0 Agent/TCPSink agents_ dst_=1.0 dst_=0.0

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20

Creating Traffic: On Top of TCP

FTP

set ftp [new Application/FTP]

$ftp attach-agent $tcp

Telnet

set telnet [new Application/Telnet]

$telnet attach-agent $tcp

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21

Application: Traffic Generator

0 1 n0 n1 Addr Classifier Port Classifier classifier_ dmux_ entry_ 0 Agent/TCP agents_ Addr Classifier Port Classifier classifier_ dmux_ entry_ 1 0 Link n0-n1 Link n1-n0 0 Agent/TCPSink agents_ dst_=1.0 dst_=0.0 Application/FTP

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22

Plumbing: Packet Flow

0 1 n0 n1 Addr Classifier Port Classifier entry_

0 Agent/TCP _ClassifierAddr

Port Classifier entry_ 1 0 Link n0-n1 Link n1-n0 0 Agent/TCPSink dst_=1.0 dst_=0.0 Application/FTP

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Simulação wireless

exemplo de mobilidade – script3.tcl

(Ethernet e Wi-Fi, com tráfego UDP usando Mobile IP)

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Referências e tutoriais

ns-2 Webpage http://www.isi.edu/nsnam/ns/ ns-2 Mailing List ns-users@isi.edu Tutoriais:

Marc Greis’s Tutorial

(http://www.isi.edu/nsnam/ns/tutorial/index.html)

Ns by example (http://nile.wpi.edu/NS/)

Wireless Tutorial

(http://www.isi.edu/nsnam/ns/ns-tutorial/wireless.ppt )

Dúvidas/sugestões/curiosidades/orientação: