Laboratorio 5: Simulacion con NS-2

Para esta entrada se pidio que realizaramos una simulacion con el programa Network simulator 2 (NS-2) o NS-3 y se mostrara en NAM (Network Animator) para mostrar la animacion de las simulaciones.

Que es ns2?
Permite simular tanto protocolos unicast como multicast y se utiliza intensamente en la investigación de redes móviles ad-hoc. Implementa una amplia gama de protocolos tanto de redes cableadas como de redes inalámbricas.

NS-2 fue desarrollado en C++ y provee una interfaz de simulación a través de OTcl, una variante Orientada a Objetos de Tcl. El usuario describe una topología de red por medio de scripts OTcl, y luego el programa principal de ns-2 simular dicha topología utilizando los parámetros definidos. ns -2 esta diseñado para sistemas operativos Linux, FreeBSD, Solaris, Mac OS X y puede ejecutarse bajo Windows utilizando Cygwin. Fue licenciado bajo GPL versión 2.

La última versión, 2.34, se presentó al público el 17 de junio de 2009.


Asi es como las muestra el NAM la simulacion

Es sencillo de entender con esta imagen

En esta entrada se escogió realizar el trabajo con NS-2, primero se realizo un ejemplo para poder entender como es que se hacia esto, y salio como resultante el siguiente código con una simulación  de un nodo con un agente UDP y un trafico CBR. El segundo nodo recibe los paquetes enviados con un agente NULL y realiza la conexión con el agente UDP.

Aquí el código:

	set ns [new Simulator]
	#Abrimos los archivos rastreadores
	set tracefile [open out.tr w]
	$ns trace-all $tracefile
	#Abrimos los archivos para NAM
	set nf [open out.nam w]
	$ns namtrace-all $nf
	#Definimos un procedimiento para "terminar"
	proc finish {} {
	global ns tracefile nf
	$ns flush-trace
	close $nf
	close $tracefile
	#ejecutamos NAM en los archivos Trace
	exec nam out.nam &
	exit 0
	}
	#Creamos los nodos
	set n0 [$ns node]
	set n1 [$ns node]
	#Creamos los enlaces entre los nodos
	$ns simplex-link $n0 $n1 1mb 10ms DropTail #Crea dos enlaces simplex/nodos conect/ancho de banda/retardo
	#Establecemos la dispocision de la coneccion
	set udp0 [new Agent/UDP]
	$ns attach-agent $n0 $udp0
	set cbr [new Application/Traffic/CBR]
	$cbr attach-agent $udp0
	set null0 [new Agent/Null]
	$ns attach-agent $n1 $null0
	$ns connect $udp0 $null0
	#Se programa el evento para CRB
	$ns at 0.1 "$cbr start"
	$ns at 1.0 "$cbr stop"
	#LLamamos el proceso "finish" para terminarlo a los 11 segundos de simulacion
	$ns at 1.1 "finish"
	#Corremos la simulacion
	$ns run

view raw redes.tcl hosted with ❤ by GitHub

Resultados:

En este ejemplo solo enviamos paquetes del nodo 0 al nodo 1 con UDP.

Este codigo salio de la pagina siguiente, solo se fue borrando codigo hasta llegar al que tenemos
http://nile.wpi.edu/NS/

Ahora gracias a este pequeño ejemplo se puede hacer algo mas grande y empezar a simular situaciones reales. Ahora en el siguiente ejemplo agregaremos agentes TCP, agentes UDP,  un nodo que sirva para recibir los paquetes y enviarlos

Aquí el código:

	set ns [new Simulator]
	#Definimos el color para los diferentes flujos de dato (NAM)
	$ns color 1 Blue
	$ns color 2 Red
	#Abrimos los archivos Trace
	set tracefile [open out.tr w]
	set winfile [open WinFile w]
	$ns trace-all $tracefile
	#Abrimos archivos para NAM
	set nf [open out.nam w]
	$ns namtrace-all $nf
	#Definimos un procedimiento para "terminar"
	proc finish {} {
	global ns tracefile nf
	$ns flush-trace
	close $tracefile
	close $nf
	#ejecutamos NAM en los archivos Trace
	exec nam out.nam &
	exit 0
	}
	#Creamos seis nodos
	set n0 [$ns node]
	set n1 [$ns node]
	set n2 [$ns node]
	set n3 [$ns node]
	set n4 [$ns node]
	set n5 [$ns node]
	#Creamos los enlaces para los nodos
	$ns duplex-link $n0 $n2 2Mb 10ms DropTail #Crea dos enlaces simplex/nodos conect/ancho de banda/retardo
	$ns duplex-link $n1 $n2 2Mb 10ms DropTail
	$ns simplex-link $n2 $n3 0.3Mb 100ms DropTail
	$ns simplex-link $n3 $n2 0.3Mb 100ms DropTail
	$ns duplex-link $n3 $n4 0.5Mb 40ms DropTail
	$ns duplex-link $n3 $n5 0.5Mb 30ms DropTail
	#Le damos la posicion para el NAM
	$ns duplex-link-op $n0 $n2 orient right-down
	$ns duplex-link-op $n1 $n2 orient right-up
	$ns simplex-link-op $n2 $n3 orient right
	$ns simplex-link-op $n3 $n2 orient left
	$ns duplex-link-op $n3 $n4 orient right-up
	$ns duplex-link-op $n3 $n5 orient right-down
	#Establecemos el tamaño del Queue entre n2-n3 a 20
	$ns queue-limit $n2 $n3 20
	#Disposicion de la coneccion TCP
	set tcp [new Agent/TCP/Newreno]
	$ns attach-agent $n0 $tcp
	set sink [new Agent/TCPSink/DelAck]
	$ns attach-agent $n4 $sink
	$ns connect $tcp $sink
	$tcp set fid_ 1
	$tcp set packetSize_ 500
	#Configuramos una conexion FTP a TCP
	set ftp [new Application/FTP]
	$ftp attach-agent $tcp
	$ftp set type_ FTP
	#Configuramos conexion UDP
	set udp [new Agent/UDP]
	$ns attach-agent $n1 $udp
	set null [new Agent/Null]
	$ns attach-agent $n5 $null
	$ns connect $udp $null
	$udp set fid_ 2
	#Configuramos conexion CBR a UDP
	set cbr [new Application/Traffic/CBR]
	$cbr attach-agent $udp
	$cbr set type_ CBR
	$cbr set packet_size_ 1000
	$cbr set rate_ 0.01mb
	$cbr set random_ false
	#Se programa el evento para CRB y FTP
	$ns at 0.1 "$cbr start"
	$ns at 1.0 "$ftp start"
	$ns at 10.0 "$ftp stop"
	$ns at 10.5 "$cbr stop"
	#LLamamos el proceso "finish" para terminarlo a los 11 segundos de simulacion
	$ns at 11.0 "finish"
	#Corremos la simulacion
	$ns run

view raw redes2.tcl hosted with ❤ by GitHub

Resultados:

 
Como se aprecia en la simulación el nodo0 y nodo1 (auzl para TCP, rojo para UDP) envían paquetes, lo que hace el nodo2 recibe y envía al nodo3 este nodo lo que realiza es mandar los paquetes a los respectivos nodos con su mismo protocolo entonces el nodo4 recibe los paquetes de nodo0 y envía una respuesta, al llegar esta respuesta de regreso al nodo0 este nodo envía sus paquetes nuevamente.
En el nodo1 lo único que hace es mandar y recibe el nodo5 al final de todo



En este link se encuentran diferentes ejemplos:
http://www-sop.inria.fr/members/Eitan.Altman/ns.html
En la pagina anterior  hay un ejemplo de donde sale el segundo código de esta entrada

Referencias:
http://www.cs.bu.edu/groups/itm/SATS/simulation.html
http://nile.wpi.edu/NS/
http://es.wikipedia.org/wiki/Ns_(simulador)
http://www-sop.inria.fr/members/Eitan.Altman/ns.html