Tutorial Ns2

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    Tutorial de NS-2

    Lucas Coelho Gonalves e Marcos Estevo de Oliveira Corra

    Julho de 2005

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    ndice Tutorial de NS-2 ............................................................................................................... 1 1. INTRODUO ............................................................................................................ 4 2. NETWORK SIMULATOR .......................................................................................... 5

    2.1 CRIANDO UMA SIMULAO ........................................................................... 6 Criao do objeto simulador (escalonador de eventos):................................. 7 Abertura de arquivos para anlise posterior (trace):....................................... 7 Criao da topologia da rede (ns e enlaces): ................................................ 7 Criao dos agentes da camada de transporte e conexo com ns:................ 9 Criao dos geradores de trfego e conexo com os agentes da camada de transporte: ......................................................................................................... 9 Programao dos eventos da simulao (dinmica):.................................... 10 Fechamento da simulao, animao (NAM) e gerao de estatsticas:...... 10 Iniciando a simulao:.................................................................................. 11

    2.2. CAMADA DE REDE E ROTEAMENTO.......................................................... 11 2.2.1. Roteamento Unicast ...................................................................................... 11

    2.2.1.1. Esttico................................................................................................... 11 2.2.1.2. Dinmico................................................................................................ 12

    Vetor de distncia:........................................................................................ 12 Estado de enlace: .......................................................................................... 12

    2.2.1.3. Utilizando vrios caminhos simultaneamente: ...................................... 13 2.2.1.4. Atribuindo custos aos enlaces:............................................................... 14 2.2.1.5. Inserindo dinmica na simulao:.......................................................... 14

    Falha de Enlace: ........................................................................................... 14 2.3 CAMADA DE TRANSPORTE............................................................................ 14

    2.3.1. UDP .............................................................................................................. 14 Tamanho do pacote: ..................................................................................... 15 Identificador do fluxo de pacotes: ................................................................ 16 Tempo de vida do pacote: ............................................................................ 16

    2.3.2 TCP ................................................................................................................ 16 Tamanho da janela: ...................................................................................... 17 Tamanho do pacote: ..................................................................................... 18 Tamanho da janela de congestionamento:.................................................... 18 Tamanho inicial da janela de congestionamento:......................................... 18 Tamanho mximo de rajada: ........................................................................ 19

    2.3.2.1. Variaes do TCP .................................................................................. 19 TCP Tahoe:................................................................................................... 19 TCP Reno: .................................................................................................... 19 TCP Vegas:................................................................................................... 19

    2.4. CAMADA DE APLICAO ............................................................................. 20 2.4.1. CBR (Constant Bit Rate) .............................................................................. 20

    Taxa de envio: .............................................................................................. 20 Intervalo entre pacotes: ................................................................................ 21 Tamanho do pacote: ..................................................................................... 21

    2.4.2. Exponencial .................................................................................................. 21 Taxa de envio: .............................................................................................. 22 Tamanho do pacote: ..................................................................................... 22 Tempo de transmisso:................................................................................. 22 Tempo de inatividade: .................................................................................. 23

    2.4.3. FTP (File Transfer Protocol)......................................................................... 23

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    Nmero mximo de pacotes: ........................................................................ 24 2.4.4. Telnet ............................................................................................................ 24

    Intervalo entre pacotes: ................................................................................ 24 2.4.5. Gerando e finalizando trfegos ..................................................................... 25

    2.5. REDES SEM FIO ................................................................................................ 25 2.5.1. Redes Ad-hoc................................................................................................ 25

    Tipo de Canal: .............................................................................................. 26 Modelo de Rdio-Propagao: ..................................................................... 26 Interface de Rede:......................................................................................... 26 Subcamada MAC: ........................................................................................ 26 Tipo de Fila: ................................................................................................. 26 Camada de Enlace: ....................................................................................... 26 Antena: ......................................................................................................... 26 Nmero de ns mveis: ................................................................................ 26

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    1. INTRODUO

    A disciplina de Comunicao de Dados IV tem um programa que vai desde as

    topologias de rede at os padres e arquiteturas (TCP/IP, IEEE e OSI). Os conceitos

    tericos so apresentados sem oferecer algum tipo de experimentao prtica. Isso

    acaba limitando o aprendizado por parte dos alunos.

    Os recursos visuais tradicionalmente usados no tem sido suficientes para a

    compreenso total dos conceitos. Por isso, estamos sugerindo uma nova ferramenta

    visual para ilustrar os exemplos dados em sala de aula e que poder ser utilizada como

    parte da disciplina no desenvolvimento de atividades extras pelos alunos.

    Este projeto tem por finalidade apresentar simulaes que complementem os

    aspectos tericos dados em sala de aula. Atravs dessas simulaes, realizadas no

    Network Simulator 2 (NS-2)[1], pretendemos ajudar os prximos alunos na

    compreenso dos conceitos dessa disciplina.

    No captulo 2 damos uma introduo sobre o NS-2 e apresentamos os passos

    para a criao de uma simulao. Neste ponto inicial explicamos a funo de cada passo

    na criao do script. Em seguida apresentamos algumas funes e conceitos da camada

    de rede, transporte e aplicao que podem ser exploradas pelo simulador. Ao fim do

    captulo 2 falamos sobre a implementao de redes sem fio.

    No captulo 3 descrevemos as simulaes desenvolvidas com sucesso neste

    projeto. Apresentamos sobre cada uma das simulaes os conceitos abordados por ela e

    feita uma breve descrio do seu funcionamento.

    No captulo 4 apresentamos as concluses finais do projeto, dos trabalhos

    realizados durante sua elaborao e do alcance dos nossos objetivos.

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    2. NETWORK SIMULATOR

    O Network Simulator um simulador de eventos discreto resultante de um

    projeto conhecido como VINT (Virtual InterNetwork Testbed). Dentre outros,

    compem esse projeto a DARPA, USC/ISI, Xerox PARC, LBNL, e a Universidade de

    Berkeley. Uma grande vantagem do Network Simulator (NS) est no fato de ele ser

    totalmente gratuito e com cdigo fonte aberto, o que permite ao usurio fazer os ajustes

    que precisar. O simulador oferece suporte simulao de um grande nmero de

    tecnologias de rede (com e sem fio), diferentes cenrios baseados nos protocolos TCP e

    UDP, diversas polticas de fila, caracterizao de trfego com diversas distribuies

    estatsticas e muito mais.

    A programao do NS feita em duas linguagens: C++ para a estrutura bsica

    (protocolos, agentes, etc) e OTCL[2] (Object-oriented Tool Command Language) para

    uso como frontend. OTCL uma linguagem interpretada, desenvolvida pelo MIT. Nela

    sero efetivamente escritas as simulaes. O motivo para se utilizar duas linguagens de

    programao baseia-se em duas diferentes n