TP de Simulation de réseaux IP avec ns

TP de Simulation de réseaux IP avec ns
4 février 2014
Objectifs
1. Se familiariser avec le logiciel de simulation ns et ses outils périphériques.
2. Réaliser une étude du protocole TCP : mesurer des débits et des taux de perte. Étudier l’évolution
des fenêtres du protocole TCP. Étudier l’influence de différents paramètres leur taille.
Étapes
Prise en main de ns
1. Lire le document d’introduction à l’utilisation des logiciels.
2. Localiser le site web de ns, sa documentation, le répertoire des exemples, le fichier de configuration
général. Examiner ce dernier.
3. Faire tourner l’exemple simple.tcl. Examiner et interpréter le fichier out.tr. Utiliser le logiciel
nam avec le fichier de trace out.nam.
Étude de TCP
1. Réaliser les expériences décrites plus loin.
2. Décrire les résultats dans un rapport d’expériences.
Expériences
Créer un réseau comprenant une paire de nœuds (O, D) par lesquels vont passer quatre trafics allant
de O à D : trois TCP et un UDP. Le débit du lien O-D est de 2Mb/s, sa latence est de 20 ms. La capacité
de la file d’attente est de 100 paquets et la discipline de service est DropTail.
Les trafics de données ont caractéristiques suivantes :
— Le trafic UDP est irrégulier (Exponentiel). La durée moyenne des périodes on pour la source UDP
est de 10 ms et la durée moyenne des périodes off est de 5 ms.
— Les trafics TCP sont de débit constant (CBR). La latence totale pour ces différents trafics est
50 ms, 100 ms et 150 ms, respectivement.
Le trafic généré par chaque source est a priori de 1Mb/s chacune.
1. Écrire le script ns, et faire tourner la simulation en traçant tous les événements. Utiliser nam.
2. Dans un deuxième temps, mesurer le débit moyen (en octets/s) et le taux de perte de paquets
obtenus pour une simulation.
3. Dans un troisième temps, ajouter des fonctions permettant de mesurer périodiquement :
— la taille de la fenêtre TCP (cette taille s’obtient à partir d’un agent TCP par l’intermédiaire
de l’attribut cwnd_),
— la longueur de la file d’attente du lien (O,D) (en paquets/s) toutes les 0.01 secondes et toutes
les 0.05 secondes.
Pour cela, écrivez deux fonctions prenant en paramètre un intervalle de temps correspondant à
la période entre deux mesures successives de ces deux quantités. Visualiser cette évolution sous
gnuplot.
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4. Faire une série d’expériences où un paramètre du réseau change, et mesurer à chaque fois le taux
de perte des paquets pour chaque trafic TCP, ainsi que son débit. Comparer le débit obtenu à
celui prédit par la formule :
taille paquets (o)
√
débit (o/s) = min 1.22 ×
, capacité du lien (o/s) .
2 × latence (s) × taux perte
Les paramètres à faire varier sont, par exemple, la taille maximale de la fenêtre TCP (window_),
la taille de la file d’attente du lien, le débit de la source UDP (voir ses paramètres rate_,
burst_time_ et idle_time_).
5. Commenter les résultats obtenus.
Le rapport
Le rapport comporte (au moins) :
— Une page de garde qui présente clairement les auteurs du rapport, la formation dont ils font partie
et la date de rédaction.
— Pour chaque TP, un introduction présentant l’objectif de l’étude.
— Une description de la topologie de la simulation avec les paramètres utilisés.
— Le code source de chaque script (un script par TP).
— Le compte-rendu des expériences avec les graphiques obtenus sous gnuplot. Attention à ne pas
se contenter d’une longue suite de figures. Faire attention au contraire à bien les sélectionner en
fonction de l’analyse qui est faite.
— Le rapport sera de préférence fait en LATEXet rendu en PDF. Il existe pour LATEXde nombreux
tutoriels sur le web comme par exemple celui de Marc Baudoin à l’url suivant :
http://www.loria.fr/services/tex/
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