La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Network Simulator NS2 vs NS3 Andrea Valletta 8 gennaio 2010.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Network Simulator NS2 vs NS3 Andrea Valletta 8 gennaio 2010."— Transcript della presentazione:

1 Network Simulator NS2 vs NS3 Andrea Valletta 8 gennaio 2010

2 Introduzione Network Simulator è nato con lo scopo di offrire un supporto per la ricerca in ambito networking –Progettazione di nuovi protocolli, studio del traffico, etc –Confronto tra varie versioni di un protocollo E un software open source –Il codice è condiviso, visibile a tutti e liberamente modificabile per aggiungere nuovi protocolli, nuovi modelli, etc Questo incrementa laffidabilità dei risultati –Molte persone hanno testato i modelli in situazioni differenti –I modelli sono stati sviluppati da esperti –Il codice è gratuito

3 Importanza di NS2 Numero di papers in cui sono citate simulazioni (fonte ACM Digital Library, ): ns-2OPNETQualNet Glomosim layer 4123 (75%)30 (18%)11 (7%) = layer 3186 (70%)48 (18%)31 (12%) layer 2114 (43%)96 (36%)55 (21%)

4 Funzionalità incluse in NS2 Reti cablate –Routing DV, LS, PIM-SM –Emulazione di reti reali Wireless –Ad hoc routing e mobile IP –Directed diffusion, sensor-MAC –Reti satellitari (satelliti geostazionari e polari, con o senza elaborazione a bordo) Trasporto: TCP, UDP, SCTP Sorgenti di traffico:web, ftp, telnet, cbr, stocastiche Discipline di coda:drop-tail, RED, FQ, SFQ, DRR QoS: IntServ and Diffserv Tracing, animazioni, utilities varie

5 Componenti di NS2 Ns, il simulatore vero e proprio Nam, il tool network animator –Permette una visualizzazione grafica animata dei risultati forniti da ns –Nam editor: interfaccia grafica per generare script per ns Pre-processing: –Generatori di traffico e topologie Post-processing: –Analisi delle tracce, solitamente mediante script in Awk, Perl, o Tcl

6 Modelli moduli, blocchi Modelli di traffico e applicazioni: –Web, FTP, telnet, constant-bit rate, real audio Protocolli di trasporto: –unicast: TCP (Reno, Vegas, etc.), UDP, SCTP –Multicast: SRM Routing e code: –Wired routing, ad hoc routing e directed diffusion –Protocolli di coda: RED, drop-tail, etc Physical media: –Reti Cablate (point-to-point, LANs), wireless (multiple propagation models), reti satellitari

7 Simulatore ad eventi Il simulatore vede una sequenza di eventi –Viene gestita una lista di eventi –Prendi un evento, elaboralo, poi passa allevento successivo nella lista –Ciascun evento si verifica in un istante di tempo simulato, ma impiega una quantità arbitraria di tempo reale E un modello molto semplice –Singolo flusso di controllo –Facile da gestire

8 Esempio di simulazione ad eventi Due nodi su una LAN AB t=1.0: A invia un pacchetto allinterfaccia di rete (NIC) che inizia il carrier sensing (CS) t=1.005: il NIC di A termina il CS, inizia a trasmettere t=1.006: il NIC di B inizia a ricevere il pacchetto t=1.01: il NIC di B conclude la ricezione del pacchetto, e lo passa allapplicazione

9 Struttura del software NS è orientato agli oggetti –Un nodo, un link, uno strato dellarchitettura protocollare costituiscono oggetti –Ciò consente un notevole riuso del codice NS2 usa due linguaggi –Maggiore flessibilità, ma occorre imparare due linguaggi di programmazione C++ per lelaborazione dei pacchetti –Veloce, consente un controllo più fine OTcl per il controllo –Preparazione e configurazione della simulazione –Utile per introdurre rapidamente delle modifiche

10 C++ e OTcl C++ OTcl Oggetti C++ puri Oggetti Tcl puri Oggetti split C++/OTcl ns

11 Schema generale Il cuore del simulatore è scritto in C++ ( compilato, veloce) Linterfaccia per la gestione dei parametri di simulazione è scritta in OTcl (estensione di Tcl object oriented) ( interpretato, i parametri possono essere modificati senza dover ricompilare tutto il simulatore)

12 NAM

13 File di traccia cbr cbr r cbr r ack tcp tcp r cbr cbr d cbr cbr r cbr cbr cbr cbr Inserimento in codaRimozione dalla codaRicezione Pacchetto scartato Istante in cui è avvenuto levento Nodi coinvolti TipoDimensione Flags Flusso Sorgente Destinazione Numero di sequenza Identificativo univoco del pacchetto

14 Pregi di NS2 I pregi principali sono legati alla vasta adozione –Integra molti moduli ai vari livelli della struttura protocollare –Sono disponibili molti moduli aggiuntivi (esempio UMTS, WiMAX) –Molta documentazione disponibile –E un codice maturo e per la maggior parte stabile –Infine, è gratuito

15 Difetti di NS2 Adozione di 2 linguaggi –Poco scalabile, difficoltà di debugging –Difficile da usare, soprattutto in ambito didattico Gli strati di rete ed inferiori, sono molto astratti –Discontinuità nel passaggio da simulazione a sperimentazione Molti modelli non sono più mantenuti, quindi ormai incompatibili La documentazione è molta, ma è vecchia A parte il TCP, per gli altri modelli non ci sono validazioni documentate

16 NS2 NS3 NS3 è un nuovo simulatore, scritto quasi da zero –Alcuni moduli (es wifi) sono stati portati da NS2 a NS3, ma non è unevoluzione di NS2. Due linguaggi di programmazione: C++, Python –A differenza di NS2, tutto è sviluppato in C++ ns3 è una libreria scritta in C++ I programmi di simulazione sono eseguibili C++ –Non occorre effettuare in contemporanea il debugging di due codici scritti in due linguaggi differenti Il linguaggio di scripting Python è opzionale Progetto iniziato a metà del Prima release ottobre 2008 –Ancora non maturo, in fase di sviluppo –Una nuova release ogni 3-4 mesi (la prossima 3.7 prevista per il 20 Gennaio)

17 Attività del progetto NS3

18 Scopi del progetto NS3 Sviluppo di un simulatore open license (GPLv2) –Il progetto deve essere scalabile, devono poter essere inseriti facilmente nuovi modelli –Il progetto deve sopravvivere una volta che saranno terminati i finanziamenti per il suo sviluppo iniziale –La validazione dei modelli deve essere a basso costo I modelli devono essere vicini al mondo reale –Modelli meno astratti di quelli di NS2, più facili da validare –Facile esecuzione di codice reale –Lemulazione semplice e robusta rispetto alla modifica dei modelli

19 Caratteristiche chiave di NS3 Modelli meno astratti, più facili da validare. Facile esecuzione di codice reale –Adozione dellindirizzamento IP –Più interfacce per nodo –Bsd-like sockets Emulazione semplice e robusta rispetto alla modifica dei modelli –I pacchetti contengono reali stringhe di bytes

20 Modello base in NS3 Node: scheda madre di un computer con RAM, CPU e interfacce IO Application: generatore/ricevitore di pacchetti eseguito su un nodo. Comunica con un insieme di network stacks Socket: interfaccia tra unapplicazione ed un network stack NetDevice: scheda di rete che può essere inserita in una delle interfacce IO del nodo Channel: collegamento fisico tra un insieme di oggetti NetDevice

21 Modelli implementati Network stacks: arp, ipv4, icmpv4, udp, tcp (ipv6 under review) Devices: wifi, csma, point-to-point, bridge Error models and queues Applications: udp echo, on/off, sink Mobility models: random walk, etc. Routing: olsr, static global

22 NS3 ha anche uninterfaccia grafica Tramite uninterfaccia grafica è possibile controllare i parametri della simulazione –Facilità duso, soprattutto in ambito didattico

23 Tracce in NS3 E possibile scegliere cosa tracciare e cosa no, senza modificare il codice del simulatore Ciascun file di traccia può essere collegato a più sorgenti di traccia 3 livelli di dettaglio delle tracce 2 tipi di tracce –Testuali, tipo NS2 –pcap Interpretabili da Wireshark (ex Ethereal) Facilità di passaggio tra simulazione e sperimentazione

24 Emulazione 1 Ns3 mette in comunicazione macchine reali o virtuali –Stack reali –Rete simulata

25 Emulazione 2 Una rete reale interconnette degli stack simulati

26 Prestazioni: tempo E. Weingärtner, H. Lehn, and K. Wehrle,A performance comparison of recent network simulators,IEEE International Conference on Communications 2009.

27 Prestazioni: memoria E. Weingärtner, H. Lehn, and K. Wehrle,A performance comparison of recent network simulators,IEEE International Conference on Communications 2009.

28 Conclusioni Il principale punto di forza di NS2 è il gran numero di modelli implementati e la sua diffusione Il principali punti deboli sono legati alla grande astrazione degli strati bassi della pila protocollare NS3 punta ad ottenere lo stesso successo di NS2 I risultati ottenuti da NS3 saranno più attendibili –Minore astrazione –Uso dellemulazione, esecuzione di software reale NS3 sarà più semplice da usare –Unico linguaggio –Supporto di uninterfaccia grafica


Scaricare ppt "Network Simulator NS2 vs NS3 Andrea Valletta 8 gennaio 2010."

Presentazioni simili


Annunci Google