Simulación de Redes de Datos con NS2

1. Simulación de Redes de Datos con NS2 Ing. Rolando Pérez Martínez (rolo@upr.edu.cu) Universidad de Pinar del Río “Hermanos Saíz Montes de Oca”

2. Introducción El simulador NS (Network Simulator) fue desarrollado en el Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) en la Universidad de California en Berkeley (UCB). Actualmente, el sitio oficial del ns se encuentra en el Information Sciences Institute (ISI) de la Universidad del Sur de California (USC). • Su principal aplicación es en el área de las telecomunicaciones. • Ha tenido mucha popularidad por su filosofía de código abierto. • La distribución original se encuentra disponible para compilarlo en varias versiones de UNIX, Linux y windows. • Herramientas para graficar (XGraph), visualizador de la simulación (NAM) y generadores de escenarios entre otras utilidades.

3. ¿Qué se puede hacer? • Podemos definir: • Redes terrestres y satelitales usando diferentes algoritmos de enrutamiento. • Diferentes orígenes de tráfico asociados a los nodos definidos: Web, ftp, telnet, cbr. • Fallos como pérdidas probabilísticas y deterministas. • Distintas categorías para establecer colas y establecimiento de calidad de servicios (QoS). • Diferentes modelos de potencia para la emisión de los nodos inalámbricos.

4. ¿Qué se puede hacer? • Se puede representar gráficamente: • Flujo del paquete, su encolado y su posible descarte. • Comportamientos del protocolo: comienzo lento de TCP, control de congestión, retransmisión rápida y recuperación. • Movimiento de nodos en redes inalámbricas y sus emisiones. • Notas de los sucesos más importantes.

5. Construyendo un escenario de simulación #Inicialización de un objeto del simulador set ns [new Simulator] #Inicialización del monitor de eventos (opcional) set nf [open out.nam w] $ns namtrace-all $nf #Rutina de finalización proc finalizar{} { global ns nf $ns flush-trace close $nf # Ejecuta el visualizador de simulaciones exec nam out.nam exit 0 }

6. Construyendo un escenario de simulación #Código del usuario set n0 [$ns node] set n1 [$ns node] set n2 [$ns node] $ns duplex-link $n0 $n2 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $n1 $n2 1Mb 10ms DropTail #Instrucción para mandar a llamar la rutina de finalización en el #tiempo t: $ns at t “finalizar” #Instrucción para ejecutar el archivo $ ns run

7. Gráficos de simulación Representacion de fichero .nam usando NAM (Network AniMator).

8. Gráficos de simulación Nodos móviles

9. Gráficos de simulación Las trazas tipo trace, se trata de representar los eventos que han ocurrido en la simulación + 1 0 2 cbr 210 ------- 0 0.0 3.0 0 0- 1 0 2 cbr 210 ------- 0 0.0 3.0 0 0r 1.002336 0 2 cbr 210 ------- 0 0.0 3.0 0 0+ 1.002336 2 3 cbr 210 ------- 0 0.0 3.0 0 0- 1.002336 2 3 cbr 210 ------- 0 0.0 3.0 0 0+ 1.00375 0 2 cbr 210 ------- 0 0.0 3.0 1 1- 1.00375 0 2 cbr 210 ------- 0 0.0 3.0 1 1r 1.006086 0 2 cbr 210 ------- 0 0.0 3.0 1 1

10. Gráficos de simulación La representación de los datos se realiza con xgraph.

11. Aplicación en la Universidad El NS2 se ha utilizado para realizar simulaciones básicas de red, creándose una serie de modelos con fines académicos. Esto ayuda a la comprensión del funcionamiento de la red y se someten a pruebas con diferentes tráficos y se implementa QoS.

12. Aplicación en la Universidad

13. Aplicación en la Universidad La utilización de simulaciones es de gran utilidad, por lo que se prevé su inserción dentro de las clases de redes, como una herramienta más para que los estudiantes comprueben los conocimientos adquiridos. Además se vincula a la utilización de Linux y el potencial que ofrece esta plataforma para la contribución de nuevos códigos y escenarios.

14. Conclusiones NS (network simulator), es una herramienta muy potente dentro del campo de la simulación de redes. Es a la vez muy flexible dada la posibilidad de trabajar con scripts tcl que permiten agregar toda la potencia de un lenguaje de programación a los propios elementos de la simulación. Además dispone de un entorno gráfico llamado NAM que simplifica el trabajo del diseño de la simulación, al tiempo que nos da la posibilidad de observar los resultados de la simulación de una forma gráfica fácilmente comprensible. Todo ello hace de ns una ayuda inestimable en el campo de la investigación y del aprendizaje de redes.

15. Gracias por su atención

16. Simulación de Redes de Datos con NS2 Ing. Rolando Pérez Martínez (rolo@upr.edu.cu) Universidad de Pinar del Río “Hermanos Saíz Montes de Oca”