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Laboratórios de Simulação – Network Simulator
Lab 1 – DropTail vs RED
1. Por que as filas RED evitam a sincronização de fontes TCP?
As filas RED detectam antecipadamente as fontes que estão enviando pacotes com grande frequência,
consequentemente, dominando o fluxo de dados. Monitorando o tamanho da fila e o volume de
descartes essas filas conseguem, estatisticamente, saber o quanto cada host está transmitindo e quantos
pacotes de uma máquina estão na filas. Assim, se um transmissor envia muitos pacotes a probabilidade
de ter seus dados descartados é maior. Com isso as filas se mantém num tamanho controlável e
permitindo que todos os hosts transmitam dados.
2. Comente o script TCL da simulação explicando todos os comandos.
# INICIO - Variáveis
# Fontes de Tráfego
set tam_pacote 48 #tamanho do pacote de 48 bytes
set taxa 800Kb #taxa de tráfego da fonte
set start1 0.2 #começo da transmissão da fonte 1 aos 0.2s
set start2 0.3 #começo da transmissão da fonte 2 aos 0.3s
set tam_burst 2 #tamanho da rajada: 2 pacotes
# Roteador
set tam_fila 15 #fila com no máximo 15 pacotes
# FINAL - Variáveis
# Inicio do script
set ns [new Simulator]
set nf [open out.nam w] #abrindo arquivo de trace do nam
$ns namtrace-all $nf
set num 2
#definindo nomes para os tipos de fila
set aqm(1) "DropTail"
set aqm(2) "RED"
set aqm(3) "DRR"
set aqm(4) "DRR"
set queue_size(1) $tam_fila #definindo os tamanhos da fila dos roteadores
set queue_size(2) $tam_fila
set queue_size(3) $tam_fila
for {set i 1} {$i <= $num} {incr i} {
# s1, s2 e s3 atuam como fontes. Laço para a criação dos nos que participarão da rede
set s1($i) [$ns node]
set s2($i) [$ns node]
set s3($i) [$ns node]
set s4($i) [$ns node]
set s5($i) [$ns node]
# G atua como gateway implementando o mecanismo RED para evitar congestionamento.
set G($i) [$ns node]
$G($i) shape hexagon
# r atua como um receptor.
set r($i) [$ns node]
#$s1($i) label "Sender1"
#$s2($i) label "Sender2"
#$s3($i) label "Sender3"
#$G($i) label "Gateway"
#$r($i) label "Receiver"
#Abaixo, criam-se enlaces duplex entre os links, com capacidade de transmissão de 1Mb e retardo de
propagação de 15ms
$ns duplex-link $s1($i) $G($i) 1Mb 15ms DropTail
$ns duplex-link $s2($i) $G($i) 1Mb 15ms DropTail
$ns duplex-link $s3($i) $G($i) 1Mb 15ms DropTail
$ns duplex-link $s4($i) $G($i) 1Mb 15ms DropTail
$ns duplex-link $s5($i) $G($i) 1Mb 15ms DropTail
$ns duplex-link $G($i) $r($i) 1Mb 20ms $aqm($i)
#Os comandos abaixo são para posicionamento e animação dos nos no nam
$ns duplex-link-op $G($i) $r($i) label $aqm($i)
$ns queue-limit $G($i) $r($i) $queue_size($i)
$ns duplex-link-op $s1($i) $G($i) orient right
$ns duplex-link-op $s2($i) $G($i) orient right-down
$ns duplex-link-op $s3($i) $G($i) orient down
$ns duplex-link-op $s4($i) $G($i) orient left-down
$ns duplex-link-op $s5($i) $G($i) orient left
$ns duplex-link-op $G($i) $r($i) orient down
$ns duplex-link-op $G($i) $r($i) queuePos 0.25
}
# num >= 2
#criação de um link duplex no receptor com transmissão de 2Mb e retardo de 60ms
$ns duplex-link $r(1) $r(2) 2Mb 60ms DropTail
$ns duplex-link-op $r(1) $r(2) orient right
$ns duplex-link-op $r(1) $r(2) color background
# num >= 3
#$ns duplex-link $r(2) $r(3) 2Mb 60ms DropTail
#$ns duplex-link-op $r(2) $r(3) orient right
#$ns duplex-link-op $r(2) $r(3) color background
# num = 4
#$ns duplex-link $r(3) $r(4) 2Mb 60ms DropTail
#$ns duplex-link-op $r(3) $r(4) orient right
#$ns duplex-link-op $r(3) $r(4) color background
$ns color 1 red; # the color of packets from s1
$ns color 2 SeaGreen; # the color of packets from s2
$ns color 3 blue; # the color of packets from s3
$ns color 4 yellow; # the color of packets from s4
$ns color 5 black; # the color of packets from s5
#Abaixo, são associados aos nos s1, s2, s3, s4, s5 uma conexão TCP
for {set i 1} {$i <= $num} {incr i} {
set tcp1($i) [new Agent/TCP]
$ns attach-agent $s1($i) $tcp1($i)
#$tcp1($i) set window_ 2
$tcp1($i) set fid_ 1
set tcp2($i) [new Agent/TCP]
$ns attach-agent $s2($i) $tcp2($i)
#$tcp2($i) set window_ 2
$tcp2($i) set fid_ 2
set tcp3($i) [new Agent/TCP]
$ns attach-agent $s3($i) $tcp3($i)
#$tcp3($i) set window_ 2
$tcp3($i) set windowInit_ $tam_burst
$tcp3($i) set fid_ 3
set tcp4($i) [new Agent/TCP]
$ns attach-agent $s4($i) $tcp4($i)
#$tcp4($i) set window_ 2
$tcp4($i) set windowInit_ $tam_burst
$tcp4($i) set fid_ 4
set tcp5($i) [new Agent/TCP]
$ns attach-agent $s5($i) $tcp5($i)
#$tcp5($i) set window_ 20
$tcp5($i) set windowInit_ $tam_burst
$tcp5($i) set fid_ 5
#Criação do operador tcpsink para envio de dados na conexão TCP
set sink1($i) [new Agent/TCPSink]
set sink2($i) [new Agent/TCPSink]
set sink3($i) [new Agent/TCPSink]
set sink4($i) [new Agent/TCPSink]
set sink5($i) [new Agent/TCPSink]
#Associando ao receptor todos os agentes tcpsink criados
$ns attach-agent $r($i) $sink1($i)
$ns attach-agent $r($i) $sink2($i)
$ns attach-agent $r($i) $sink3($i)
$ns attach-agent $r($i) $sink4($i)
$ns attach-agent $r($i) $sink5($i)
#Associando o socket TCP ao agente TCPSink
$ns connect $tcp1($i) $sink1($i)
$ns connect $tcp2($i) $sink2($i)
$ns connect $tcp3($i) $sink3($i)
$ns connect $tcp4($i) $sink4($i)
$ns connect $tcp5($i) $sink5($i)
#Abaixo, são associados os tráfegos CBR as 5 variáveis cbr criadas
set cbr1($i) [new Application/Traffic/CBR]
$cbr1($i) attach-agent $tcp1($i)
$cbr1($i) set packetsize_ $tam_pacote
$cbr1($i) set rate_ $taxa
$cbr1($i) set random_ 1
set cbr2($i) [new Application/Traffic/CBR]
$cbr2($i) attach-agent $tcp2($i)
$cbr2($i) set packetSize_ $tam_pacote
$cbr2($i) set rate_ $taxa
$cbr2($i) set random_ 1
set cbr3($i) [new Application/Traffic/CBR]
$cbr3($i) attach-agent $tcp3($i)
$cbr3($i) set packetSize_ $tam_pacote
$cbr3($i) set rate_ $taxa
$cbr3($i) set random_ 1
set cbr4($i) [new Application/Traffic/CBR]
$cbr4($i) attach-agent $tcp4($i)
$cbr4($i) set packetSize_ $tam_pacote
$cbr4($i) set rate_ $taxa
$cbr4($i) set random_ 1
set cbr5($i) [new Application/Traffic/CBR]
$cbr5($i) attach-agent $tcp5($i)
$cbr5($i) set packetSize_ $tam_pacote
$cbr5($i) set rate_ $taxa
$cbr5($i) set random_ 1
}
#procedimento para finalizar a simulação
proc finish {} {
global ns
$ns flush-trace
puts "running nam..."
exec nam out.nam & #executando o arquivo de saída out.nam
exit 0
}
for {set i 1} {$i <= $num} {incr i} {
# INICIO
$ns at 0.10 "$cbr1($i) start" #iniciando a fonte de tráfego CBR1 aos 0.1s
$ns at 0.15 "$cbr2($i) start" #iniciando a fonte de tráfego CBR2 aos 0.15s
# INICIANDO RAJADAS
$ns at $start1 "$cbr3($i) start" #iniciando a fonte de tráfego CBR3 aos 0.2s
$ns at $start2 "$cbr4($i) start" #iniciando a fonte de tráfego CBR4 aos 0.3s
$ns at $start2 "$cbr5($i) start" #iniciando a fonte de tráfego CBR5 aos 0.3s
# PARAR
$ns at 8.00 "$cbr1($i) stop" #parando as fontes de tráfego aos 8s
$ns at 8.00 "$cbr2($i) stop"
$ns at 8.00 "$cbr3($i) stop"
$ns at 8.00 "$cbr4($i) stop"
$ns at 8.00 "$cbr5($i) stop"
#FINALIZAR
$ns at