Actividad 7: Simular Tráfico en NS-2

Laboratorio de Redes de Telecomunicaciones
Actividad 7

En la siguiente tarea será necesario simular tráfico en ns-2/3. Averigüen cómo se genera tráfico con distintas propiedades y cómo pueden monitorear las medidas de desempeño (mencionadas en esta clase) en su simulador. Incluir un miniexperimento sobre esto.

Generación de tráfico en NS-2 con distintas propiedades

Los objetos que se incluyen en NS-2 para la generación de tráfico pueden ser de cuatro tipos:

1. Exponential
   Objetos de tráfico exponencial generan tráfico en periodos On/Off. Durante periodos "On", los paquetes son generados a una velocidad constante. Durante los periodos "Off", no se genera tráfico. Los tiempos de generación y de inactividad son tomados por la distribución exponencial. Los parámetros de configuración son:
   
   

   PacketSize_	tamaño constante de paquetes generados
   burst_time_	promedio de tiempo activo del generador
   idle_time_	promedio de tiempo inactivo del generador
   rate_	velocidad de envío durante tiempo activo

   
   
2. Pareto
   Los tiempos de generación y de inactividad son tomados por la distribución pareto. Los parámetros de configuración son:
   
   

   PacketSize_	tamaño constante de paquetes generados
   burst_time_	promedio de tiempo activo del generador
   idle_time_	promedio de tiempo inactivo del generador
   rate_	velocidad de envío durante tiempo activo
   shape_	el parámetro forma usado por la distribución pareto

   
   
3. CBR
   Objetos CBR generan paquetes a una velocidad de bits constante.
   $cbr start inicia el generador
   $cbr stop detiene el generador de paquetes
   Los parámetros de configuración son:
   
   

   PacketSize_	tamaño constante de paquetes generados
   rate_	velocidad de envío durante tiempo activo
   idle_time_	promedio de tiempo inactivo del generador
   interval_	(opcional) intervalo entre paquetes
   random_	introducir ruido aleatorio, de forma determinada se encuentra off
   maxpkts_	numero máximo de paquetes a enviar

   
   
4. Traffic Trace Estos objetos son usados para generar tráfico desde un archivo de rastreo. Un lugar de partida aleatorio en el archivo de rastreo se elige.
   No hay parámetros de configuración para este objeto.
   

Monitorear medidas de desempeño

Para monitorear el desempeño de la red creada se necesita analizar los archivos generados al ejecutar el script tcl, ya que este te da un historial de todo lo que paso durante la simulación, como de que nodo a que nodo se envió información, cuanto tiempo tardo, si llego el paquete o no, etcétera.

Como ya lo había hecho en entradas atrás, una de las medidas de desempeño que evalué fue el Jitter y ahora añado también el Delay, como parte de la prueba que más adelante se muestra.


Esta prueba de retraso no fue escrita por mi propia cuenta, pero es encontrada en numerosas fuentes web donde se presenta el caso de medidas de desempeño en el simulador NS-2.

Experimento

Como se mostró en el inicio de esta publicación, en NS-2 podemos activar diferentes simulaciones de tráfico, que ya vienen implementadas en el simulador, y que son solo algunas de las posibles que se pueden presentar también en la vida real, como conexiones para videoconferencias y el streaming para ver algún canal de televisión vía Internet, donde es necesario conocer como puede comportarse la red en determinado momento si una gran cantidad de usuarios, y en nuestro caso nodos, solicitan la recepción de los datos para poder acceder al servicio.

De la prueba creada, podemos ver el comportamiento de la variación del retraso que se origino al correr la simulación. Como sabemos y como es de esperarse en una simulación, al correr en diferentes ocasiones la simulación los datos obtenidos serán diferentes, pero te acercan a un estimado de la variación que puede haber.

Una de las pruebas fue con una topología en estrella, donde algunos nodos envían paquetes para ser recibidos por otros, y como es de esperarse, el nodo central suele tener una carga mayor ya que necesita dar servicio a aquellos nodos que necesiten transferir datos a otros nodos en la misma red, lo que ocasiona sobrecarga de paquetes y la pérdida de algunos de ellos.

Y después al ejecutar los scripts de AWK para las medidas de desempeño obtenemos los siguientes resultados.

Otra de las medidas de desempeño que se efectuó fue el retraso que se genera entre un flujo de datos y otro, ya que como se sabe, la información no fluye siempre en un estado constante, sino que se dejan interrupciones que pueden ser provocadas por el tiempo que tarda la fuente en generar un flujo de datos.

En esta última gráfica podemos observar que a partir del segundo 1 que se empieza el envío de paquetes, ocurren por lo menos 4 retrasos notables en la transmisión de los datos generados.

Referencias:
Simulation Of Networks
Introducción Al Simulador De Redes NS-2
How To Measure Packet Loss Rate, Jitter, And Delay