Tópicos Avançados em Redes de Computadores

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Universidade Catlica de Pernambuco CCT Centro de Cincia e Tecnologia Curso de Cincia da Computao. Tpicos Avanados em Redes de Computadores. Recife, 13 de Novembro de 2009. NS2 Network Simulator 2. Objetivo do Trabalho. - PowerPoint PPT Presentation

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<p>Slide 1</p> <p>Universidade Catlica de PernambucoCCT Centro de Cincia e TecnologiaCurso de Cincia da ComputaoTpicos Avanados em Redes de ComputadoresRecife, 13 de Novembro de 2009NS2Network Simulator 2Objetivo do Trabalho</p> <p> O objetivo deste trabalho apresentar o resultado de uma pesquisa sobre a ferramenta de simulao de redes chamada NETWORK SIMULATOR 2 (NS2). A defesa deste trabalho ter um carter demonstrativo/ilustrativoNS2</p> <p> um simulador de redes dirigido a eventos discretos, direcionados para pesquisas em redes de computadores, que simula vrios tipos de redes.</p> <p> O NS simula vrios tipos de redes utilizando diversos tipos de protocolos, tanto os protocolos orientados a conexo como o TCP, quanto os protocolos no orientados a conexo como o UDP, multicast e redes com ou sem fio. </p> <p>O projeto NS tem como objetivo construir um simulador de rede que permita o estudo de protocolos de rede atuais e futuros.</p> <p>Simulao a tcnica de estudar o comportamento e reaes de determinados sistemas atravs de modelos.Dificuldades e importncia da Simulao de Redes Simular o comportamento global da Internet representa um enorme desafio devido sua grande heterogeneidade e constante mudana Devido complexidade inerente das redes e respectivos protocolos. </p> <p>Papeis da simulao: vital na tentativa de caracterizar tanto o comportamento atual da Internet, como os possveis efeitos das modificaes propostas no seu funcionamento.</p> <p>Vantagens: As simulaes no necessitam de muito equipamento j que necessria apenas uma mquina. Os simuladores permitem examinar um vasto conjunto de cenrios num perodo de tempo relativamente pequeno. A simulao oferece tambm meios para testar os vrios protocolos ao longo de redes. Os simuladores no esto presos velocidade fsica de uma dada rede.</p> <p>Um sistema um agrupamento de partes que operam juntas, visando um objetivo em comum.</p> <p>Um modelo pode ser definido como uma representao das relaes dos componentes de um sistema, sendo considerada como uma abstrao, no sentido em que tende a se aproximar do verdadeiro comportamento do sistema.Terminologia BsicaSimulao no Computacional Ex. Prottipo em tnel de vento Simulao de Acontecimentos</p> <p>Simulao Computacional Simulao de Sistemas Contnuos Simulao de Eventos DiscretosTcnicas de Simulao Simulao Computacional com NS2M/M/1M/G/1M/D/1NS2A e B denotam-se principalmente como: M para distribuies exponencial D para valores determinsticos G para caracterizar distribuies em geral.A / B / cA representa o processo de chegadas.B representa o processo de atendimentoc representa o nmero de servidoresModelos de filasDiscreto como na matemtica discreta (sem continuidade, conjuntos contveis);Atividades fsicas so transformadas em eventos.Modela uma rede do mundo real com eventos numa linha de tempo discreta;Simulador mantm uma lista encadeada com eventos;Cada evento acontece num instante de tempo (virtual!);Tempo de processamento no conta no tempo virtual.</p> <p>NS-2 Simulador Discreto por Eventos</p> <p>NS-2 Simulador Discreto por EventosOs atributos dos estados s mudam no tempo discreto.NS-2 Simulador Discreto por EventosEventos</p> <p> Os eventos podem ser agendados para um determinado instante no tempo existindo uma lista dos prximos eventos a ocorrerem, ordenados por tempo de ocorrncia. A ocorrncia de um evento afeta o estado da simulao. Tambm so atualizados os contadores de estatsticas que permitem a gerao dos relatrios da simulao.</p> <p>Estado do sistema</p> <p> Coleo de variveis de estado necessrias para descrever o sistema em um determinado momento no tempo. O estado do sistema pode ser visto como resultante do estado de seus componentes.</p> <p>NS-2 Simulador Discreto por EventosMecanismo de temporizao</p> <p> O avano de tempo, nos simuladores de tempo simulado, pode ser definido por:</p> <p> intervalos fixos de tempo e aps o incremento verificado se existe um evento agendado para este momento.</p> <p> Prximo evento: o tempo incrementado pela ocorrncia de um evento. mais eficiente que o anterior em termos de atualizao de tempos.Redes com ou sem fio (satlite, WiMAX, etc.);Protocolos de roteamento (unicast, multicast, broadcast!);Protocolos de transporte (e.g., TCP, UDP);Protocolos de aplicao (e.g., FTP, TFTP, HTTP, DNS);Gerao aleatria ou programada de erros em nos e links;Gerao de traces para anlise;Voc pode fazer sua propria implementao em qualquer camada!Tipos de Simulao PossveisGerao de Cenrios No NS, as configuraes de entrada para a execuo de uma simulao so feitas.Pela definio de cenrios de simulao. Alguns dos componentes desses cenrios so:</p> <p> A topologia de rede: inclui as interconexes fsicas entre os ns e as Caractersticas Estatsticas de enlace e ns.</p> <p> Os modelos de gerao de trfego: definem os padres de uso da rede e a localizao dos geradores.</p> <p> A dinmica da rede: inclui simulao de defeitos em enlaces.</p> <p> O NS fornece uma grande variedade de modelos de gerao de trfego que podem ser usados juntamente com protocolos de transporte.</p> <p>Quando Simular?</p> <p>A partir de um projeto da Cornell University;</p> <p>J recebeu apoio de vrios centros de pesquisas;</p> <p>Histrico do Network Simulator 2 </p> <p>Uma lista de discusso mantida pelos desenvolvedores;</p> <p>Network Simulator 3 j est em fases de testes;Histrico do Network Simulator 2</p> <p>Escrito em C++ com um interpretador Otcl (Objectoriented Tool Command Language)Por que 2 Linguagens? - Para essas tarefas a velocidade (tempo de execuo) o mais importante. (C++)- Mudar ou re-executar o modelo (OTCL)Estrutura do Network Simulator 2</p> <p>Estrutura do Network Simulator 2Exemplo da nossa Simulao</p> <p>Anatomia de um script do ns1. Criar instncia do simulador2. Fazer configuraes iniciaisa) Ajustar opes gerais do ns e do namb) Configurar arquivo de trace do namc) Criar funo de finalizao3. Criar topologiaa) Criar nsb) Criar e configurar enlaces224. Criar agentes e aplicaesa) Criar agentes de transporte TCP e UDPb) Criar aplicaes geradoras de trfegoc) Anexar agentes a ns e aplicaes a agented) Conectar agentes nos sistemas finais5. Escalonar eventosa) Iniciar transmisso de dados das aplicaesb) Finalizar transmisso de dados das aplicaes6. Executar simulao7. Visualizar a animao com o nam8. Analisar arquivos de traceAnatomia de um script do ns23# Cria um Objeto Simulador set ns [new Simulator]</p> <p># Define cores para os fluxos de dados $ns color 1 Blue; $ns color 2 Red</p> <p># Abrir o arquivo de rastreamento nam set nf [open out.nam w] $ns namtrace-all $nf</p> <p>Exemplo do TCL24# Define o Procedimento finish proc finish {} { global ns nf $ns flush-trace #feche o NAM close $nf #Execute o NAM exec nam out.nam &amp; exit 0 }</p> <p>Exemplo do TCL25# Cria quatro ns set n0 [$ns node]; set n1 [$ns node]; set n2 [$ns node]; set n3 [$ns node];</p> <p># Cria links entre os Ns $ns duplex-link $n0 $n2 2Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $n1 $n2 2Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $n2 $n3 1,7Mb 20ms DropTail</p> <p>Exemplo do TCL26# Configurao de uma conexo CBR sobre os ns set cbr0 [new Application/Traffic/CBR] set cbr1 [new Application/Traffic/CBR] set udp0 [new Agent/UDP] set udp1 [new Agent/UDP] set null0 [new Agent/Null] set null1 [new Agent/Null]</p> <p>Exemplo do TCL27# Escalona eventos para os agents CBR $ns at 0.1 "$cbr0 start; $ns at 0.5 "$cbr1 start" $ns at 1.0 "$cbr1 stop" ; $ns at 1.5 "$cbr0 stop" $ns at 2.0 "finish"</p> <p># Inicia a simulao $ns runExemplo do TCL28</p> <p>Modelo de Simulao no NAN29</p> <p>Modelo de Simulao no NAN30</p>