tópicos avançados em redes de computadores

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Universidade Católica de Pernambuco CCT – Centro de Ciência e Tecnologia Curso de Ciência da Computação. Tópicos Avançados em Redes de Computadores. Recife, 13 de Novembro de 2009. NS2 Network Simulator 2. Objetivo do Trabalho. - PowerPoint PPT Presentation

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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

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

um simulador de redes dirigido a eventos discretos, direcionados para pesquisas em redes de computadores, que simula vrios tipos de redes.

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.

O projeto NS tem como objetivo construir um simulador de rede que permita o estudo de protocolos de rede atuais e futuros.

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.

Papeis da simulao: vital na tentativa de caracterizar tanto o comportamento atual da Internet, como os possveis efeitos das modificaes propostas no seu funcionamento.

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.

Um sistema um agrupamento de partes que operam juntas, visando um objetivo em comum.

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

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.

NS-2 Simulador Discreto por Eventos

NS-2 Simulador Discreto por EventosOs atributos dos estados s mudam no tempo discreto.NS-2 Simulador Discreto por EventosEventos

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.

Estado do sistema

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.

NS-2 Simulador Discreto por EventosMecanismo de temporizao

O avano de tempo, nos simuladores de tempo simulado, pode ser definido por:

intervalos fixos de tempo e aps o incremento verificado se existe um evento agendado para este momento.

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:

A topologia de rede: inclui as interconexes fsicas entre os ns e as Caractersticas Estatsticas de enlace e ns.

Os modelos de gerao de trfego: definem os padres de uso da rede e a localizao dos geradores.

A dinmica da rede: inclui simulao de defeitos em enlaces.

O NS fornece uma grande variedade de modelos de gerao de trfego que podem ser usados juntamente com protocolos de transporte.

Quando Simular?

A partir de um projeto da Cornell University;

J recebeu apoio de vrios centros de pesquisas;

Histrico do Network Simulator 2

Uma lista de discusso mantida pelos desenvolvedores;

Network Simulator 3 j est em fases de testes;Histrico do Network Simulator 2

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

Estrutura do Network Simulator 2Exemplo da nossa Simulao

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]

# Define cores para os fluxos de dados $ns color 1 Blue; $ns color 2 Red

# Abrir o arquivo de rastreamento nam set nf [open out.nam w] $ns namtrace-all $nf

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 & exit 0 }

Exemplo do TCL25# Cria quatro ns set n0 [$ns node]; set n1 [$ns node]; set n2 [$ns node]; set n3 [$ns node];

# 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

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]

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"

# Inicia a simulao $ns runExemplo do TCL28

Modelo de Simulao no NAN29

Modelo de Simulao no NAN30