Realizando Simulações de Rede com o NS
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O documento descreve como realizar simulações de rede usando o simulador Network Simulator (NS). Ele apresenta as características e arquitetura do NS, como visualizar e analisar resultados e como criar scripts para definir topologias de rede, gerar tráfego e realizar simulações.
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- 2. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Introdução Conteúdo I 1 Introdução 2 Network Simulator Características Arquitetura Visualização, análise e estatísticas 3 Realizando simulações 4 Conclusões 2 / 19
- 3. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Introdução Introdução Rápido crescimento na demanda de tráfego de informações Expansão caótica e desordenada da rede Carência de recursos laboratoriais para execução de testes 3 / 19
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- 6. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Introdução Introdução Ambientes de simulação: Análise de viabilidade de projetos Avaliação do desempenho de redes Definição de diferentes topologias 4 / 19
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- 9. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Introdução Simuladores de redes Network Simulator (NS) OMNet++ GlomoSim QualNet CNet OPNet NetSim Porquê utilizar o NS? 5 / 19
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- 11. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator O que é o NS? Simulador baseado em eventos voltado para pesquisa na área de Redes de Computadores, com o intuito de prover um ambiente em que seja possével realizar simulaçães dos mais diversos cenários de redes existentes, fornecendo suporte aos mais diversos tipos de protocolos, topologias, algoritmos de roteamento, etc (1) 7 / 19
- 12. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Características Características Software Open Source Simulador orientado a objetos Implementado em duas linguagens: C++ e Tcl Estrutura modular Suporte a protocolos de comunicação, como TCP e UDP; modelos de tráfego, como CBR e VBR; algoritmos de roteamento, como DSR e AODV; alguns protocolos da camada MAC, etc. Suporte a simulaçães de redes cabeadas ou sem fio Suporte a integração de novos módulos 8 / 19
- 13. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Características Características Software Open Source Simulador orientado a objetos Implementado em duas linguagens: C++ e Tcl Estrutura modular Suporte a protocolos de comunicação, como TCP e UDP; modelos de tráfego, como CBR e VBR; algoritmos de roteamento, como DSR e AODV; alguns protocolos da camada MAC, etc. Suporte a simulaçães de redes cabeadas ou sem fio Suporte a integração de novos módulos 8 / 19
- 14. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Características Características Software Open Source Simulador orientado a objetos Implementado em duas linguagens: C++ e Tcl Estrutura modular Suporte a protocolos de comunicação, como TCP e UDP; modelos de tráfego, como CBR e VBR; algoritmos de roteamento, como DSR e AODV; alguns protocolos da camada MAC, etc. Suporte a simulaçães de redes cabeadas ou sem fio Suporte a integração de novos módulos 8 / 19
- 15. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Características Características Software Open Source Simulador orientado a objetos Implementado em duas linguagens: C++ e Tcl Estrutura modular Suporte a protocolos de comunicação, como TCP e UDP; modelos de tráfego, como CBR e VBR; algoritmos de roteamento, como DSR e AODV; alguns protocolos da camada MAC, etc. Suporte a simulaçães de redes cabeadas ou sem fio Suporte a integração de novos módulos 8 / 19
- 16. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Características Características Software Open Source Simulador orientado a objetos Implementado em duas linguagens: C++ e Tcl Estrutura modular Suporte a protocolos de comunicação, como TCP e UDP; modelos de tráfego, como CBR e VBR; algoritmos de roteamento, como DSR e AODV; alguns protocolos da camada MAC, etc. Suporte a simulaçães de redes cabeadas ou sem fio Suporte a integração de novos módulos 8 / 19
- 17. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Características Características Software Open Source Simulador orientado a objetos Implementado em duas linguagens: C++ e Tcl Estrutura modular Suporte a protocolos de comunicação, como TCP e UDP; modelos de tráfego, como CBR e VBR; algoritmos de roteamento, como DSR e AODV; alguns protocolos da camada MAC, etc. Suporte a simulaçães de redes cabeadas ou sem fio Suporte a integração de novos módulos 8 / 19
- 18. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Características Características Software Open Source Simulador orientado a objetos Implementado em duas linguagens: C++ e Tcl Estrutura modular Suporte a protocolos de comunicação, como TCP e UDP; modelos de tráfego, como CBR e VBR; algoritmos de roteamento, como DSR e AODV; alguns protocolos da camada MAC, etc. Suporte a simulaçães de redes cabeadas ou sem fio Suporte a integração de novos módulos 8 / 19
- 19. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Arquitetura Arquitetura do NS Estrutura de classes C++: velocidade de execução Estrutura de classes Tcl: facilidade para construção dos scripts (2) Figura: Arquitetura do NS 9 / 19
- 20. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Arquitetura Estrutura de diretírios Figura: Estrutura de diretírios do NS 10 / 19
- 21. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Arquitetura Visão geral Figura: Visão simplificada do usuário do NS 11 / 19
- 22. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Visualização, análise e estatísticas Visualização, análise e estatísticas Geração de arquivos em formatos específicos para visualização NAM - Network Animator Geração de arquivos com os dados da simulação (trace files) Possibilidade de utilização de ferramentas para geração de gráficos estatísticos (XGraph, GNUplot) Figura: Gráficos gerados pela ferramenta XGraph 12 / 19
- 23. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Visualização, análise e estatísticas Visualização, análise e estatísticas Geração de arquivos em formatos específicos para visualização NAM - Network Animator Geração de arquivos com os dados da simulação (trace files) Possibilidade de utilização de ferramentas para geração de gráficos estatísticos (XGraph, GNUplot) Figura: Gráficos gerados pela ferramenta XGraph 12 / 19
- 24. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Visualização, análise e estatísticas Visualização, análise e estatísticas Geração de arquivos em formatos específicos para visualização NAM - Network Animator Geração de arquivos com os dados da simulação (trace files) Possibilidade de utilização de ferramentas para geração de gráficos estatísticos (XGraph, GNUplot) Figura: Gráficos gerados pela ferramenta XGraph 12 / 19
- 25. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Visualização, análise e estatísticas Visualização, análise e estatísticas Geração de arquivos em formatos específicos para visualização NAM - Network Animator Geração de arquivos com os dados da simulação (trace files) Possibilidade de utilização de ferramentas para geração de gráficos estatísticos (XGraph, GNUplot) Figura: Gráficos gerados pela ferramenta XGraph 12 / 19
- 26. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Network Simulator Visualização, análise e estatísticas Tracing Figura: Estrutura de um trace file Event - tipo de evento ocorrido (r, +, -, d) Time - instante de tempo em que o evento ocorreu Pkt type - tipo de pacote enviado (CBR, FTP) Pkt size - tamanho do pacote Fid - identificador do fluxo Src addr - endereço do nó fonte na forma "nó.porta" Seq num - número de sequência do pacote Pkt id - identificador único do pacote 13 / 19
- 27. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Realizando simulações Conteúdo I 1 Introdução 2 Network Simulator Características Arquitetura Visualização, análise e estatísticas 3 Realizando simulações 4 Conclusões 14 / 19
- 28. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Realizando simulações Criação do script OTcl Para montar uma simulação no NS, devem ser definidos alguns parâmetros básicos no script: Criação do objeto da classe Simulator Abertura dos arquivos para tracing e visualização Definir a topologia da rede Criação dos nós da rede Conexão entre os nós Criação das filas de saída Definir os agentes de comunicação Definir os geradores de tráfego Programação dos schedulers e temporização Encerramento da simulação, animação e estatísticas 15 / 19
- 29. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Realizando simulações Criação do script OTcl Para montar uma simulação no NS, devem ser definidos alguns parâmetros básicos no script: Criação do objeto da classe Simulator Abertura dos arquivos para tracing e visualização Definir a topologia da rede Criação dos nós da rede Conexão entre os nós Criação das filas de saída Definir os agentes de comunicação Definir os geradores de tráfego Programação dos schedulers e temporização Encerramento da simulação, animação e estatísticas 15 / 19
- 30. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Realizando simulações Criação do script OTcl Para montar uma simulação no NS, devem ser definidos alguns parâmetros básicos no script: Criação do objeto da classe Simulator Abertura dos arquivos para tracing e visualização Definir a topologia da rede Criação dos nós da rede Conexão entre os nós Criação das filas de saída Definir os agentes de comunicação Definir os geradores de tráfego Programação dos schedulers e temporização Encerramento da simulação, animação e estatísticas 15 / 19
- 31. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Realizando simulações Criação do script OTcl Para montar uma simulação no NS, devem ser definidos alguns parâmetros básicos no script: Criação do objeto da classe Simulator Abertura dos arquivos para tracing e visualização Definir a topologia da rede Criação dos nós da rede Conexão entre os nós Criação das filas de saída Definir os agentes de comunicação Definir os geradores de tráfego Programação dos schedulers e temporização Encerramento da simulação, animação e estatísticas 15 / 19
- 32. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Realizando simulações Criação do script OTcl Para montar uma simulação no NS, devem ser definidos alguns parâmetros básicos no script: Criação do objeto da classe Simulator Abertura dos arquivos para tracing e visualização Definir a topologia da rede Criação dos nós da rede Conexão entre os nós Criação das filas de saída Definir os agentes de comunicação Definir os geradores de tráfego Programação dos schedulers e temporização Encerramento da simulação, animação e estatísticas 15 / 19
- 33. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Realizando simulações Criação do script OTcl Para montar uma simulação no NS, devem ser definidos alguns parâmetros básicos no script: Criação do objeto da classe Simulator Abertura dos arquivos para tracing e visualização Definir a topologia da rede Criação dos nós da rede Conexão entre os nós Criação das filas de saída Definir os agentes de comunicação Definir os geradores de tráfego Programação dos schedulers e temporização Encerramento da simulação, animação e estatísticas 15 / 19
- 34. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Realizando simulações Criação do script OTcl Para montar uma simulação no NS, devem ser definidos alguns parâmetros básicos no script: Criação do objeto da classe Simulator Abertura dos arquivos para tracing e visualização Definir a topologia da rede Criação dos nós da rede Conexão entre os nós Criação das filas de saída Definir os agentes de comunicação Definir os geradores de tráfego Programação dos schedulers e temporização Encerramento da simulação, animação e estatísticas 15 / 19
- 35. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Realizando simulações Redes sem fio Em simulaçães de redes sem fio, deve-se dar atenção a: Configuração dos nós da rede Movimentação dos nós na rede (se for o caso) Parâmetros de visualização 16 / 19
- 36. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Realizando simulações Redes sem fio Em simulaçães de redes sem fio, deve-se dar atenção a: Configuração dos nós da rede Movimentação dos nós na rede (se for o caso) Parâmetros de visualização 16 / 19
- 37. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Realizando simulações Redes sem fio Em simulaçães de redes sem fio, deve-se dar atenção a: Configuração dos nós da rede Movimentação dos nós na rede (se for o caso) Parâmetros de visualização 16 / 19
- 38. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Conclusões Conteúdo I 1 Introdução 2 Network Simulator Características Arquitetura Visualização, análise e estatísticas 3 Realizando simulações 4 Conclusões 17 / 19
- 39. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Conclusões Conclusões Vantagens: Ferramenta de auxílio em pesquisa e aulas de graduação Simulaçães de um grande número de protocolos de rede Possibilidade de desenvolvimento e integração de novos módulos Desvantagens: Carência de um framework para configuração da simulação Carência de uma ferramenta de análise dos dados da simulação 18 / 19
- 40. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Conclusões Conclusões Vantagens: Ferramenta de auxílio em pesquisa e aulas de graduação Simulaçães de um grande número de protocolos de rede Possibilidade de desenvolvimento e integração de novos módulos Desvantagens: Carência de um framework para configuração da simulação Carência de uma ferramenta de análise dos dados da simulação 18 / 19
- 41. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Conclusões Conclusões Vantagens: Ferramenta de auxílio em pesquisa e aulas de graduação Simulaçães de um grande número de protocolos de rede Possibilidade de desenvolvimento e integração de novos módulos Desvantagens: Carência de um framework para configuração da simulação Carência de uma ferramenta de análise dos dados da simulação 18 / 19
- 42. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Conclusões Conclusões Vantagens: Ferramenta de auxílio em pesquisa e aulas de graduação Simulaçães de um grande número de protocolos de rede Possibilidade de desenvolvimento e integração de novos módulos Desvantagens: Carência de um framework para configuração da simulação Carência de uma ferramenta de análise dos dados da simulação 18 / 19
- 43. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Conclusões Conclusões Vantagens: Ferramenta de auxílio em pesquisa e aulas de graduação Simulaçães de um grande número de protocolos de rede Possibilidade de desenvolvimento e integração de novos módulos Desvantagens: Carência de um framework para configuração da simulação Carência de uma ferramenta de análise dos dados da simulação 18 / 19
- 44. Realizando simulações de rede com o Network Simulator Conclusões Referências I [1] Altman, E., , and Jimenez, T. Ns simulator for beginners. Tech. rep., Univ. de Los Andes, Merida, Venezuela e ESSI. [2] Fall, K., and Varadhan, K. The NS Manual. The VINT Project, July 2007. 19 / 19