Simulation avec ns-3: TD 2

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1 Simulation avec ns-3: TD 2 Mardi, 17 Décembre 2013 Sébastien Bindel Sébastien Bindel 1

2 Sébastien Bindel Simulation avec ns-3 (Sébastien Bindel ): TD 2 Table des matières Consignes 3 I Protocoles de routage dans les réseaux ad hoc 4 Exercice 1 4 Exercice 2 6 Exercice 3 7 II IPv6 8 Exercice 4 8 Exercice / 11

3 Sébastien Bindel Simulation avec ns-3 (Sébastien Bindel ): TD 2 Consignes L'ensemble des codes sources dans ce document sont donnés en C++. Il est recommandé de rédiger les scripts dans ce langage et non en Python. Le template C++ de base pour les scripts ns-3 ce trouve ci-dessous. /* -*- Mode:C++; c-file-style:"gnu"; indent-tabs-mode:nil; -*- */ #include "ns3/core-module.h" using namespace ns3; NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("nom du script de simulation"); int main (int argc, char *argv[]) { Simulator::Run (); Simulator::Destroy (); return 0; } Listing 1 template d'un script de simulation ns-3 en C++ Toute les questions et activités à faire seront colorées en bleu. Cependant, les activités coloriées en rouge demanderont l'intervention du professeur pour valider les réponses. 3 / 11

4 Sébastien Bindel Simulation avec ns-3 (Sébastien Bindel ): TD 2 Première partie Protocoles de routage dans les réseaux ad hoc Nous allons étudier et comparer les mécanismes de deux protocoles de routage dans les réseaux ad hoc, à savoir AODV (Ad hoc On Demand Distance Vector) et OLSR (Optimized Link State Routing Protocol). Exercice 1 Objectif : comprendre le fonctionnement d'aodv Nous allons comprendre le fonctionnement d'aodv dans cet exercice à travers les traces pcap et l'état des tables de routage générés lors de la simulation. Le scénario de simulation est le suivant : 6 noeuds alignés selon la topologie ci-dessous Média de communication de type WIFI Pile IPv4 Plage d'adresses : /24 Protocole de routage : AODV Trac UDP/CBR Noeud émetteur : noeud 0 Noeud récepteur : noeud 5 Port utilisé : 80 Débit de l'application : 500kb/s Début de l'application à 3s et n à 15s Topologie du réseau simulé Le code source suivant dénit les caractéristiques d'une liaison sans ls de type WIFI et ajoute un model de propagation avec perte sur le média. #include "ns3/wifi-module.h" // wifi WifiHelper wifi = WifiHelper::Default(); Exercice 1 continue à la page suivante... 4 / 11

5 Sébastien Bindel Simulation avec ns-3 (Sébastien Bindel ): TD 2 Exercice 1 (suite) //la channel YansWifiPhyHelper wifiphy = YansWifiPhyHelper::Default(); YansWifiChannelHelper wifichannel = YansWifiChannelHelper::Default (); wifichannel.setpropagationdelay ("ns3::constantspeedpropagationdelaymodel"); wifichannel.addpropagationloss ("ns3::rangepropagationlossmodel","maxrange", DoubleValue (50)); wifiphy.setchannel (wifichannel.create ()); NqosWifiMacHelper wifimac = NqosWifiMacHelper::Default (); wifimac.settype ("ns3::adhocwifimac"); NetDeviceContainer devices; devices = wifi.install (wifiphy, wifimac, nodes); Le code suivant installe le protocole routage AODV dans la pile IP. #include "ns3/aodv-module.h" InternetStackHelper stack; // pile IP AodvHelper aodv; //protocole de routage stack.setroutinghelper (aodv); stack.install (nodes); Le code suivant permet d'écrire dans un chier les états des tables de routage de tous les noeuds du réseau à 1s de la simulation et à 10s. Ptr<OutputStreamWrapper> routingstream = Create<OutputStreamWrapper> ("aodv.routes", std::ios::out); aodv.printroutingtableallat (Seconds (1), routingstream); Ptr<OutputStreamWrapper> routingstream2 = Create<OutputStreamWrapper> ("aodv.routes2", std::ios::out); aodv.printroutingtableallat (Seconds (10), routingstream2); Questions : 1. Quels sont les messages utilisés par AODV pour établir la route. 2. Quand le processus de découverte de voisinnage commence t-il? 3. Que se passe t-il lorsque le noeud 1 veut envoyer des données? 4. Quelle est la métrique utilisée par AODV? 5. Expliquez le protocole AODV. 5 / 11

6 Sébastien Bindel Simulation avec ns-3 (Sébastien Bindel ): TD 2 Exercice 1 Exercice 2 Objectif : comprendre le fonctionnement d'olsr Nous allons reprendre le scénario de simulation de l'exercice précédent et remplacer le protocole de routage AODV par OLSR. Le code source suivant montre le header et le helper à utiliser pour OLSR. La découverte des mécanismes d'olsr se fera par le biais uniquement des traces pcap, le module OLSR ne fournissant pas de méthodes pour capturer l'état des tables de routage des noeuds du réseau. #include "ns3/olsr-module.h" //protocole de routage OLSR OlsrHelper olsr; Questions : 1. Quels sont les messages utilisés par OLSR. 2. Que se passe t-il avant que le noeud 1 génère son trac de données UDP? 3. Que contient le message HELLO d'olsr? 4. A quoi sert le champ sequence number? 5. Quel est le MPR dans le réseau? 6. Expliquez le protocole OLSR. 6 / 11

7 Sébastien Bindel Simulation avec ns-3 (Sébastien Bindel ): TD 2 Exercice 2 Exercice 3 Objectif : comparer les protocoles de routage AODV et OLSR Comparez et expliquez les mécanismes de découverte de routes d'aodv et OLSR. 7 / 11

8 Sébastien Bindel Simulation avec ns-3 (Sébastien Bindel ): TD 2 Exercice 3 Deuxième partie IPv6 Nous allons étudier quelques mécanismes utilisés dans IPv6. Exercice 4 Objectif : découvrir l'adressage IPv6 et la découverte de voisinage Nous allons découvrir l'adressage des interfaces réseaux et comment un noeud découvre son voisinnage. Le scénario de simulation est le suivant : 2 noeuds aligné sur une grille Média de communication : Ethernet Débit du lien : 5Mbps Délai : aucun Pile IPv6 Plage d'adresses : 2001 :1 : : /64 Trac de type UDP/CBR Noeud émetteur : noeud 0 Noeud récepteur : noeud 1 Port utilisé : 80 Débit de l'application : 500kb/s Début de l'application à 3s et n à 10s L'assignation d'adresses se fait avec l'objet Ipv6AddressHelper. Le code ci-dessous montre comment assigner et accéder aux adresses IPv6. //assignation des adresses IPv6 Ipv6AddressHelper address; address.setbase (Ipv6Address ("2001:1::"), Ipv6Prefix (64)); // a mettre pour le client UDP OnOffHelper onoff ("ns3::udpsocketfactory",address (Inet6SocketAddress (interfaces. GetAddress(1,1), 80))); // a mettre pour le serveur UDP PacketSinkHelper sink ("ns3::udpsocketfactory", Address (Inet6SocketAddress ( Ipv6Address::GetAny (),80))); Questions : 1. A partir de la RFC 2373, donnez les noms des trois types d'adressage utilisable sous IPv6 dans le tableau ci-dessous. Exercice 4 continue à la page suivante... 8 / 11

9 Sébastien Bindel Simulation avec ns-3 (Sébastien Bindel ): TD 2 Exercice 4 (suite) Type d'adressage Description Dénit une interface unique Dénit un ensemble d'interfaces, un paquet envoyé à cet ensemble sera reçu par tous les membres du groupe Dénit un semble d'interface, un paquet envoyé à cet ensemble sera reçu par un membre du groupe 2. A partir du document suivant (idum.fr/img/pdf/cours_ipv6pdf.pdf) remplissez le tableau ci-dessous. Adresse FE80 : :/ : :/3 FF00 : :/8 Nom Portée des adresses dans le réseau ne pas remplir 3. A partir des chiers traces pcap de la simulation, dites quel type d'adresse est utilisé pour transporter les paquets UDP. 4. A partir des chiers traces pcap de la simulation, Citez les trois types de contenus présents dans les messages ICMPv6 avant que le noeud démarre le trac UDP/CBR. 5. A partir des chiers traces pcap de la simulation, quels messages correspondent à une requête et une réponse ARP? 6. Expliquez les adressages utilisés et comment un noeud peut connaitre l'adresse MAC d'un autre noeud. 9 / 11

10 Sébastien Bindel Simulation avec ns-3 (Sébastien Bindel ): TD 2 Exercice 4 Exercice 5 Objectif : comprendre la fragmentation sous IPv6 Dans le TD précédent nous avons observé le mécanisme de fragmentation sous IPv4. la version 4 de IP permet la fragmentation d'un paquet en n'importe quel point du réseau, si sa taille (en-tête + données) venait à depasser le MTU de la couche inférieur et si le drapeau don't fragment n'est pas levé. Nous allons maintenant voir si IPv6 utilise un mécanisme de fragmentation similaire à IPv4. Le scénario de simulation est le suivant : 3 noeuds alignés (2 hôtes et un routeur) 2 Médias de communication de type Ethernet (Hôte 1 - Routeur Hôte 2) Débit de 5mbps Délai : 0ms MTU par défaut (1500) pour le LAN Hôte1 - Routeur MTU de 512 pour le LAN Routeur - Hôte 2 Pile IPv6 Plage d'adresses : 2001 :1 : : /64 du LAN Hôte 1 Routeur Plage d'adresses : 2001 :2 : : /64 du LAN Routeur - Hôte 2 Trac de type UDP/CBR Noeud émetteur : noeud 0 Noeud récepteur : noeud 1 Port utilisé : 80 Débit de l'application : 500kb/s Génération des données : 1000 octets/s Début de l'application à 3s et n à 10s Nous allons mettre en place une route par défaut et activer le forwarding sur le routeur, comme le montre le code source ci-dessous. NetDeviceContainer deviceslan1 Ipv6InterfaceContainer interfaceslan1 = addresslan1.assign (deviceslan1); interfaceslan1.setforwarding(1,true); // active le forwarding sur le deuxieme device interfaceslan1.setdefaultrouteinallnodes (1); // inscrit la deuxieme interface comme route par defaut Questions : 1. Quel message indique que le paquet est trop gros pour le réseau Routeur Hôte 2? Et qui le génère? 2. Que contient ce message? 3. Qui fragmente les paquets? 4. Est ce le drapeau don't fragment est présent dans un paquet IPv6? 5. Regardez le champ next header de l'en-tête IPv6 et concluez comment la fragmentation est communiquée? Exercice 5 continue à la page suivante / 11

11 Sébastien Bindel Simulation avec ns-3 (Sébastien Bindel ): TD 2 Exercice 5 (suite) 6. Expliquez la fragmentation sous IPv6. 11 / 11