Evaluación de Algoritmos de Ruteamiento Multipunto en Redes de ...

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La Figura 1 muestra una visión de usuario de Ns simplificada. Ns es un intérprete de scripts en lenguaje Tcl orientado a objeto (OTcl). Ns tiene un planificador de eventos para la simulación, librerías de objetos que son componentes de red y librerías de módulos de configuración de red (plumbing modules). Actualmente los módulos plumbing están implementados como funciones miembros del objeto simulador base. Para configurar y correr una simulación de una red el usuario deberá escribir un script en OTcl que inicie un programa de eventos, configure una topología de red usando los objetos de red y las funciones plumbing de la librería, y finalmente deberá anunciar el comienzo y término de la transmisión de paquetes de las fuentes de tráfico dentro del planificador de eventos. Cuando un usuario quiere hacer un nuevo objeto de red, él puede hacerlo escribiendo un nuevo objeto o haciendo un objeto compuesto a partir de la librería de objetos, junto con conectar los datos entre objetos. Otro componente importante de Ns, junto a los objetos de red, es el planificador de acontecimientos (scheduler event). Un acontecimiento o evento en Ns es la identificación de un único paquete en un tiempo programado, junto con un puntero a un objeto que maneja dicho evento. En Ns, un scheduler event supervisa el tiempo de simulación e inicia todos los eventos que hay programados en la cola de eventos para el instante actual, invocando los componentes apropiados de red, que son generalmente los que solicitaron los eventos, y los deja hacer las acciones apropiadas asociadas al paquete señalado por el evento. Los componentes de la red se pasan paquetes a través de la comunicación existente entre ellos, no obstante, esta actividad no consume tiempo real de simulación. Todas las componentes de la red que necesitan dejar pasar un cierto tiempo de simulación para el procesamiento de un paquete (es decir que consideran retardos en la componente), invocan un evento que retarda la acción del evento que correspondía al paquete justo antes de pasar por la componente. Por ejemplo, para un componente de red correspondiente a un switch que posee un retardo de conmutación de 20 microsegundos, solicita los eventos para los paquetes 20 microsegundos más tarde en la simulación. Luego de estos 20 microsegundos, el planificador desencolará el evento para un paquete dado e iniciará la componente de red (switch), la cual pasará el paquete a otro componente, que naturalmente corresponderá a un enlace. Otro uso del planificador de eventos es el llevar la cuenta del tiempo. Por ejemplo, en TCP se necesita un contador para saber cuando una transmisión de paquete a superado el time out establecido en el protocolo, y así retransmitir el paquete. (La retransmisión del paquete se realizará con el mismo número de transmisión TCP pero distinta identificación de paquete para Ns). Los contadores usan el planificador de eventos de manera similar a los retardos. La única diferencia es que los contadores miden el tiempo asociado a un paquete y hacen la acción apropiada relativa a ese paquete después de un tiempo específico, sin ser esto la simulación de un retraso. Ns no sólo está escrito en OTcl, si no que también en C++. Por razones de eficiencia, Ns separa para la implementación los path de datos y control. A modo de reducir los paquetes y el tiempo de procesamiento (no el tiempo de simulación), el planificador de eventos y los 86
objetos que son componentes básicos de red en el path de datos están escritos y compilados usando C++. Estos objetos compilados están disponibles para el interprete de OTcl a través de un una vinculación entre pares de objetos OTcl y objetos C++, además de hacer actuar a las funciones de control y variables configurables especificadas por un objeto C++ como funciones y variables miembro del correspondiente objeto OTcl. De este modo, se da el control de los objetos C++ a OTcl. Esto hace posible también agregar funciones y variables miembros a un objeto OTcl vinculado a C++. Los objetos C++ que no necesitan ser controlados en una simulación o internamente usados por otro objeto, no necesitan ser vinculados a OTcl. Análogamente, un objeto (que no está en el path de datos) puede ser implementado completamente en OTcl. La Figura 2 muestra un ejemplo de objeto jerárquico en C++ y OTcl. Se debe notar que para los objetos que forman una jerarquía en C++ y que tienen vínculos con OTcl, existe una dualidad con una jerarquía muy similar de objetos OTcl Figura 2: Dualidad entre C++ y OTcl Figura 3: Arquitectura de Ns La Figura 3 muestra la arquitectura general de Ns. En esta figura un usuario general (no un desarrollador) puede considerar quedarse trabajando en la esquina izquierda inferior de la figura, diseñando y corriendo simulaciones en Tcl usando el simulador de objetos de la librería. El planificador de eventos y la mayor parte de las componentes de red están implementadas en C++ y están disponibles para OTcl a través de un vinculador OTcl (OTcl linkage) que se implementa usando tclcl. El conjunto de todas estas cosas conforman el Ns, el cual es un intérprete Tcl extendido a OO, con librerías para simulación de redes. Esta sección examina brevemente la estructura general y la arquitectura de Ns. A esta altura, uno podría preguntarse como obtener los resultados de la simulación en Ns. Como se 87
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