NS2 Routage

7/25/2019 NS2 Routage

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Section II

UNIVERSITE DE YAOUNDE I

ECOLE NATIONALE

POLYTECHNIQUE SUPERIEURE

THE UNIVERSITY OF YAOUNDE I

NATIONAL ADVANCED SCHOOL

OF ENGINEERING

UE : 525

Ralis par :

M. BOUBACAR NAMALKA Oumarou

Prof charg du cours :

Dr. Nader MBAREK

MASSICO 503 :

Rseaux IPV4/IPV6, Routage et Commutation

Promotion : 2014-2015


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Table des matires

Table des matires

Introduction Gnrale.............................................................................................................................. 1

Chapitre 1................................................................................................................................................ 2

Introduction......................................................................................................................................... 2

1.1 Complment du script................................................................................................................ 2

a. Cration des nuds n0 et n1.................................................................................................... 2

b. Connecter les deux nuds avec un lien duplex...................................................................... 2

c. Crer un Agent UDP et lattacher au n0.................................................................................. 2

d. Source de trafic CBR............................................................................................................... 2

e. Connecter la source crb lagent udp..................................................................................... 3

f. Crer lagent null pour la rception des paquets dans le nud 1........................................... 3

g. Connecter les deux agents null et udp..................................................................................... 3

h. Dclencher le trafic CBR t=1s et larrter t=4.5s.............................................................. 3

i. La simulation sarrte aprs 5s................................................................................................ 3

1.2 Lancement du NS2........................................................................................................................ 4

1.3 Exploration du Simulateur............................................................................................................. 4

1.4 Utilisation de Nam........................................................................................................................ 5

Exercice 2............................................................................................................................................ 5

a. Congestion............................................................................................................................... 6

b. Perte des paquets..................................................................................................................... 7

c. Accus de rception................................................................................................................. 8

d. Fonctionnement TCP vs UDP................................................................................................. 8

1.5 Conclusion................................................................................................................................. 8

2. Chapitre 2 :Routage............................................................................................................................. 9

introduction......................................................................................................................................... 9

2.1. Dfinir les nuds, liens, agents de transport et gnrateur de trafic............................................ 9

a. les nuds..................................................................................................................................... 9

b. les liens...................................................................................................................................... 10

c. les agents de transports.............................................................................................................. 10


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d. colorier le trafic..................................................................................................................... 10

e. connexion des agents............................................................................................................. 11

f. gnrateurs de trafic.............................................................................................................. 11

g. Connexion des agents................................................................................................................ 11

h. Rupture et rtablissements du lien......................................................................................... 11

i. Routage distant vector........................................................................................................... 12

j. Protocole de routage tat de lien......................................................................................... 13

k. rupture du lien LS.................................................................................................................. 13

l. Rtablissement du lien n5n8........................................................................................... 14

2.2 Routage et contrle de congestion TCP...................................................................................... 15

3. Chapitre 3 : Evaluation des performances......................................................................................... 16

introduction....................................................................................................................................... 16

a. Attach-expo-traffic................................................................................................................ 16

b. Record................................................................................................................................... 16

c. Excution du script................................................................................................................ 17

Conclusion gnrale.............................................................................................................................. 19


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Liste des figures

Figure 1:noeud simple ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3

Figure 2: lancement TP1exercice1 ---------------------------------------------------------------------------------------- 4

Figure 3 :Exploration --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4

Figure 4 : Nam ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5

Figure 5 :exo2 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5

Figure 6 :simulation exo2 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 6

Figure 7 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8

Figure 8 :rseau simuler -------------------------------------------------------------------------------------------------- 9

Figure 9 :rupture du lien DV--------------------------------------------------------------------------------------------- 12

Figure 10 : rip ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15

Figure 11 :Courbe 1-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17

Figure 12 : courbe 2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18

Figure 13 :courbe3 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19

Liste des tableaux

Tableau 1 :paquets perdu........................................................................................................................ 7

Tableau 2 : changes des paquets de routage....................................................................................... 12

Tableau 3 :changes LS........................................................................................................................ 13

Tableau 4 :mises jour LS................................................................................................................... 14

Tableau 5 :rtablissement du lien N5n8........................................................................................... 14


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Introduction Gnrale

Ltude des rseaux par la simulation nous permet de comprendre le comportement dun

systme avec moins defforts. Ce dans le cadre du module Rseaux IPV4/IPV6, routage et

commutation que nous tudions quelques protocoles rseaux avec le simulateur Network

Simulator 2(NS2).

Ce travail se focalise dans un premier temps sur la familiarisation avec loutil NS2 notamment

linstallation et le paramtrage, ensuite ltude se poursuit sur le routage et enfin sur

lvaluation des performances.


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Chapitre 1

Introduction

Nous allons simuler une topologie simple avec deux nuds et un lien direct, le travail consiste

a complt le code du script incomplet de lexercice 1.

1.1 Complment du script

a. Cration des nudsn0 et n1

Pour dclarer un nud avec NS2 nous utilisons la commande suivante:

b.

Connecter les deux nuds avec un lien duplex

Duplex-link : dclare un lien en full-duplex

1Mb : capacit du lien

10ms : temps de propagation

DropTail : la file dattente (Algorithme DropTail est utilis)

c.

Crer un Agent UDP et lattacher au n0

d. Source de trafic CBR

$ns duplex-link $n0 $n1 1Mb 10ms DropTail

Set n0 [$ns node]

Set n1 [$ns node]

Set udp [new Agent/UDP]$ns attach- agent $n0 $udp

Set cbr [new Application/Traffic/CBR]

$cbr set PacketSize 500

$cbr set Intervall_ 0.005


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e.

Connecter la source crb lagent udp

f. Crer lagent null pour la rception des paquets dans le nud 1

g. Connecter les deux agents null et udp

h. Dclencher le trafic CBR t=1s et larrter t=4.5s

i. La simulation sarrte aprs 5s

La figure 1 ci-dessous illustre le complment du code comment pour acration des deux nuds simples

Figure 1:noeud simple

Une fois le script termin, nous lavons sauvegard dans un fichier TP1exercice1.tcl

$cbr attach-agent $udp

Set null [new Agent/Null]

$ns attach-agent $n1 $null

$ns connect $udp $null

$ns at 1.0 $cbr start

$ns at 4.5 0 $cbr stop

$ns at 5.0 0 finish


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1.2 Lancement du NS2

Nous allons la simulation avec la commande suivante illustre par la figure 2 ci-dessous :

Figure 2: lancement TP1exercice1

1.3 Exploration du Simulateur

Comme le montre la figure 2 le simulateur NS2 comprend trois onglets qui sont :

File

Views

Analysis

Figure 3 :Exploration

Vitesse

oom et changere noeud

Temps

Evnements rseaux


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1.4 Uti l isation de Nam

Lutilisation de Nam en interface graphique seffectue dans longlet fichier =>nouveau

Simulator

Et nous poursuivons la configuration avec linterface Graphique. La figure 3 ci-dessus illustre

la simulation du scenario dcrit dans la question1.

Figure 4 : Nam

Exercice 2

Dans cet exercice nous allons simuler le rseau de la figure 5 ci-dessous et de le visualiser

avec NAM( Network AniMator).

Figure 5 :exo2


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Comme le montre la figure 4, il sagit de crer un rseau avec quatre (4) nuds, quatre (4)

agents et deux (2) applications.

Nous avons commenc par la cration dun nouveau objet simulateur, ensuite les nuds, les

agents et applications. La figure 5 illustre la simulation, les codes des fichiers de

configuration seront joint ce travail dans un dossier.

Figure 6 :simulation exo2

a.

Congestion

Nous remarquons que la congestion commence avec les segments tcp 177 au 1,364 ms .


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b. Perte des paquets

Le tableau ci-dessous illustre les paquets perdus :

Tableau 1 :paquets perdu

Protocoles Numro dordre temps etat

tcp 177 1,364 Dropped

Tcp 181 1,372 Dropped

Tcp 184 1,376 Dropped


cbr 194 1,394 Dropped











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c. Accus de rception

Le trafic FTP commence avec linitiation de la communicationdu n0 au destination du

n3,le schma ci-dessous illustre ce processus :

Figure 7

Figure 7 : change en trois tapes

d. Fonctionnement TCP vs UDP

TCP (Transmission control Protocol) et UDP (user datagramme protocol) sont les deux

protocoles de la couche transport les plus utiliss.

TCP est un protocole avec connexion qui a des fonctions de livraison dans lordre,

dacheminement fiable et de contrle de flux. Les blocs de communication utiliss dans le

protocole TCP sont appels des Segment .

UDP est un protocole simple sans connexion, les blocs de communication utiliss dans le

protocole UDP sont appels datagrammes .

NB: Nous remarquons que le trafic cbr qui utilise UDP nattends pas de reu lors de lenvoie,tandis que le trafic FTP utilisant TCP attends toujours un reu avant denvoyer le segment

suivant.

1.5 Conclusion

A la fin de ce travail nous nous sommes familiaris avec loutil nS2 et aussi nou s avons tudi

le fonctionnement et le comportement de la couche transport avec les protocoles TCP et

UDP savoir la congestion, laccus de rception, perte des paquets et la diffrence entre le

protocole TCP et UDP.

nO n3

Tc : 90 40 b tes

Ack : 95 40 bytes

Tcp :99 1040 bytes


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2. Chapitre 2 :Routage

introduction

Aujourdhui tous les rseaux sont relis entre eux par des routeurs, donc une de leurs

fonctions et dachemins des paquets. Les routeurs utilisent des protocoles de routagepour changer des informations de routage entre eux. Nous avons plusieurs type de

routage entre autres le routage statique, distance vector ou vecteur de distance, Link state

ou tat des liens.

Au cours de ce travail nous allons produire dans un premier temps le script du rseau

simuler partir de la figure 7, ensuite colorier le flux du trafic et perte du lien n5 et n8 et

enfin le routage et contrle de gestion.

Figure 8 :rseau simuler

2.1. Dfinir les nuds, liens, agents de transport et gnrateur de trafic

a. les nuds

Nous dclarons les huit (8) nuds avec les labels pour afficher les noms conformment

la topologie. Les commandes suivantes sont utilises pour cette tape :

Set n1 [ns node]

Set $n1 label n1

Set n2 [ns node]

Set $n2 label n2

Set n3 [ns node]

Set $n3 label n3

Set n4 [ns node]

Set $n4 label n4

Set n5 [ns node]

Set $n5 label n5

Set n6 [ns node]

Set $n6 label n6

Set n7 [ns node]

Set $n7 label n7

Set n8 [ns node]


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b. les liens

c. les agents de transports

Nous allons crer les agents udp1 qui sera reli n1, udp2 qui sera reli n2 et enfin

lagent null qui sera reli n8.

d.

colorier le trafic








$ns duplex-link $51 $n3 10Mb 10ms DropTail

#creation des Agents de transport

Set udp1 [new Agent/UDP]

Set udp2 [new Agent/UDP]

Set null [new Agent/Null]

# attacher les agents aux noeuds

$ns attach-agent $n1 $udp1

$ns attach-agent $n2 $udp2

$ns attach-agent $n8 $null

$udp1 set class_ 1

$udp2 set class_ 2

#colorier le traffic udp1 en bleue

$ns color 1 blue

#colorier le trafic udp2 en rouge

$ns color 2 red


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e. connexion des agents

f. gnrateurs de trafic

Cration du trafic CBR (constant Bite rate) avec un dbit de 500 bit et un interval

de temps de 10ms.

2.1.1 Respect de la reprsentation graphique

g. Connexion des agents

h.

Rupture et rtablissements du lien

La coupure du lien entre n5 et n8 est programme la quatrime (4) seconde et le

rtablissement la cinquime seconde.

$ns connect $udp1 $null

$ns connect $udp2 $null

Set cbr1 [new Application/Traffic/CBR]

Set cbr2 [new Application/Traffic/CBR]

$cbr1 set PacketSize_ 500

$cbr1 set interval_ 0.010

$cbr2 set PacketSize_ 500

$cbr2 set interval_ 0.010

#connexion de lapplication cbr1 lagent udp1

$cbr1 attach-agent $udp1

#connexion de lapplication cbr2 lagent udp2

$cbr2 attach-agent $udp2

#rupture du lien entre n5 et n8

$ns rtmodel-at 4.0 down $n5 $n8

#retablissement du lien

$ns rtmodel-at 5.0 up $n5 $n8


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La figure 9 illustre la rupture du lien n5 et n8

Figure 9 :rupture du lien DV

i. Routage distant vector

La commande ci-dessous active le routage dynamique.

Lors de la visualisation les paquets de routage sont changs le tableau ci-dessous dtaille

brivement les changes.

Tableau 2 :changes des paquets de routage

Protocole Numro de squence Temps(ms)

RtProto DV 1014 5 .919

RtProto DV 1016 5.919



$ns rtproto DV


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j. Protocole de routage tat de lien

Pour configurer le protocole de routage tat de lien il suffit de changer le mot DV en

LS .

Le tableau 3 montres les dtails de quelques changes dinformations de routage tat des

liens.

Tableau 3 :changes LS

Protocole Numro du

paquet

Temps (ms) Taille (byte) Noeuds

rtprotoLS 1 0.007102 100 N1N3

rtprotoLS 2 0.007102 100 N3N2

rtprotoLS 3 0.007102 100 N3N4

rtprotoLS 4 0.007102 100 N3N5

Aprs les changes des paquets LS tous les nuds mettent jour leur base de donnes dtat

des liaisons avec les informations reues par leurs voisins. Les routeurs tats de lien crent

une topologie complte du rseau.

k.

rupture du lien LS

La rupture du lien n5 n8 est programm la quatrime seconde, nous observons le

comportement du protocole link state avec le trafic source des nuds n1 et n2 destination

de n8 passant par n3 et n5. Le tableau 4 dtails lenvoie des mises jour des tats de lien de

la rupture du lien.

$ns rtproto LS


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Tableau 4 :mises jour LS

Protocole Numro du paquet Temps Noeuds

rtprotoLS 647 4.00 N8N7

RtprotoLS 646 4.00 N5N3







rtprotoLS 660 4.02 N4N3

Nous remarquons qu la quatrime seconde (4.00 s) le trafic change de route pour prendre

N3 N4 destination de N8.

l. Rtablissement du lien n5n8

A la cinquime (5s) seconde le lien n5n8 se rtablit et les mises jour de link state du

rtablissement de lien sont envoys aux diffrents nuds. Le tableau 5 montres quelques

dtails.

Tableau 5 :rtablissement du lien N5n8

Protocole Numro des paquets Temps (ms) nuds

rtproto 874 5.00 N5n3





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Nous remarquons quavec le protocole tat de lien la convergence est trs rapide.

2.2 Routage et contrle de congestion TCP

La figure suivante illustre la configuration du TP3 :

Figure 10 : rip


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3. Chapitre 3 : Evaluation des performances

introduction

Il est trs important de vrifier les performances dun rseau ce qui nous amne utiliser

loutils Xgraph dans ce travail pour valuer les performances de rseau avec le simulateur

NS2 (network simulator 2). Nous allons dans un premier temps commenter les composantes

du script donn dans le TP3, ensuite modifier le script pour visualiser le scenario avec Nam,

expliquer certaines procdure du script et enfin lexcution du script avec ns.

Le commentaire du script tant fait dans le code du programme TP3 .tcl , nous passons

lexplication desprocdures et lexcution du script dans ce compte rendu.

a.

Attach-expo-traffic[1] La premire ligne ci-dessous dclare les objets gnrateurs de trafic :

Proc attach-expoo-traffic { node sink burst idle rate }

b. Record


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c. Excution du script

Nous commentons les trois figures ci-dessous pour expliquer les diffrents changements

dans les courbes.

La figure 11 illustre la sortie de la courbe 1 avec le temps record 0.5 seconde.

Figure 11 :Courbe 1


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La figure 12 illustre les sorties de la courbe 2 avec un temps record 1 seconde.

Figure 12 : courbe 2

La figure 13 illustre la sortie de la courbe 3 avec un record de 0.1 seconde


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Figure 13 :courbe3

Conclusion gnrale

En terme de ce travail nous avons fait la dcouverte dun nouveau simulateur NS2 en

explorant ces fonctionnalits de base, nous avons aussi simul quelques protocoles tout en

tudiant les fonctionnements de ces derniers.

Bien que soit la premire utilisation de ce simulateur, nous avons sans doute rencontr des

difficults dans la programmation mais aussi dans linterprtation des courbes. Ce qui

concerne linstallation nous lavions men sans aucune difficultsous une distribution Ubuntu

14.04.

Nous avons aussi explor quelques fonctionnalits des rseaux sans fil durant nos recherches,

nous nous intresserons ce sujet qui est trs pertinent.


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Bibliographie et Webographie

[1] Kevin Fall ,NS-Doc ,2011

[2] Simulation rseau avec NS2,Nader Mbarek

Documents

NS2 Routage