ns-3.29でモジュール開発

研究室のゼミで発表したスライドを外部向けに少し変えたものです。

銭飛著「ns3によるネットワークシミュレーション」の第8章に沿って、ネットワークシミュレータns-3におけるモジュールの開発方法について、実際にサンプルコードをまじえながら説明します。8章の開発事例1では無線メッシュでの消費電力モデルの作成、開発事例2ではラウンドロビンキューの作成を行います。いずれも提供されているサンプルコードがバージョンの違いにより動かないため、現在の最新版である3.29に対応させたコードをgithub上に公開しています。

https://github.com/dorapon2000/ns3-simpleMesh-with-energy
https://github.com/dorapon2000/ns3-rr-queue-disc

Transcript

1. ষϞδϡʔϧ։ൃ ͲΒΆΜ OTʹΑΔωοτϫʔΫγϛϡϨʔγϣϯ 1
2. ͜ͷεϥΠυʹ͍ͭͯ • ݚڀࣨͷθϛͰར༻ͨ͠΋ͷΛগ͠վมͨ͠΋ͷͰ͢ • ೥ʹग़൛͞ΕͨʮOTʹΑΔωοτϫʔΫγϛϡϨʔγϣϯʯ ҎԼ ڭՊॻ ͷষʮϞδϡʔϧ։ൃʯʹ͍ͭͯ·ͱΊͯ͋Γ·͢ • ڭՊॻͰѻ͏OTͷόʔδϣϯ͕ݹ͗͢ΔͨΊɺʹରԠͤ͞·ͨ͠ • ڭՊॻ͕ແ͍ํͰ΋ཧղͰ͖Δͱ͸ࢥ͍·͢ • ։ൃࣄྫͱ։ൃࣄྫͷίʔυ͸HJUIVC্ʹެ։͍ͯ͠·͢ p IUUQTHJUIVCDPNEPSBQPOOTTJNQMF.FTIXJUIFOFSHZ p IUUQTHJUIVCDPNEPSBQPOOTSSRVFVFEJTD • εϥΠυͷਐߦͰҰ෦ɺڭՊॻ͕ఏڙ͢Δαϯϓϧίʔυ͕OTϑΥϧμ ಺͋Δ͜ͱ͕લఏʹͳ͍ͬͯΔ෦෼͕͋Γ·͢ • OTͰϞδϡʔϧΛ࡞ΔํͷࢀߟʹͳΕ͹޾͍Ͱ͢ 2
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4. ৽͍͠ϞδϡʔϧΛ࡞Γ͍ͨʂ 4 ns3のcore シナリオスクリプトの保管場所 ແઢ-"/ϝογϡσόΠεͷ ΤωϧΪʔফඅϞσϧ͕ͳ͍ʜ first third
5. ৽͍͠ϞδϡʔϧΛ࡞Γ͍ͨʂ 5 ns3のcore シナリオスクリプトの保管場所 ͍ͭʹύϯυϥͷശΛ։͚Δͱ͖͕ʜ first third
6. OTͷϑΥϧμߏ଄ • ͋ 6 ドキュメント サンプルコード ヘルパー関数 • wifi-helper • yans-wifi-helper • wifi-radio-energy-model-helper テストコード モジュールの本体
7. OTͷϑΥϧμߏ଄ • ͋ 7 ドキュメント サンプルコード ヘルパー関数 • wifi-helper • yans-wifi-helper • wifi-radio-energy-model-helper テストコード モジュールの本体
8. XBG ϏϧυͷࣗಈԽπʔϧͰɺOT͸XBGΛ࢖ͬͯϏϧυ͞Ε͍ͯΔ XBGͷυΩϡϝϯτ IUUQTXBGJPBQJEPDTUVUPSJBMIUNM 8 $ ./waf build ns3/wscript ns3/src/wscript ns3/src/wifi/wscript ns3/src/core/wscript build情報収集 build CVJMEͷଘࡏ͸๨Εͯ΋໰୊ͳ͍
9. ৽͍͠ϞδϡʔϧΛ࡞Γ͍ͨʂ • طଘͷϞδϡʔϧΛίϐϖͯ͠গ͠ม͑Δ ։ൃࣄྫɾ։ൃࣄྫ • શ͘৽͍͠ϞδϡʔϧΛ࡞Δ 9 $ cd ns-3.29/src $ python create-module.py queue
10. ։ൃࣄྫ ϝογϡσόΠεͷిྗফඅϞσϧ 10
11. ࣮ࢪ؀ڥ ü Ubuntu 16.04 ü ns-3.29 मਖ਼ޙͷιʔείʔυ IUUQTHJUIVCDPNEPSBQPOOTTJNQMF.FTIXJUIFOFSHZUSFFNBTUFS 11
12. ։ൃࣄྫɿྲྀΕ  ϕʔεͱͳΔϑΝΠϧΛίϐϖ͢Δ  ϑΝΠϧ಺ͷϞδϡʔϧ໊Λద౰ʹม͑Δ  ϑΝΠϧ಺ͷϩδοΫΛม͑Δ  XBGʹϏϧυͯ͠΋Β͑ΔΑ͏ʹXTDSJQUΛฤू͢Δ  XBG
    CVJME  γφϦΦϑΝΠϧΛॻ͘  XBG
    SVO  ࣮ߦ݁ՌΛݟΔ 12
13. 
    ϕʔεͱͳΔϑΝΠϧΛίϐʔ 13 ns-3.29/src/wifi/helper/wifi-radio-energy-model-helper.* ns-3.29/src/mesh/helper コピー cd src cp wifi/helper/wifi-radio-energy-module-helper.h mesh/helper/mesh-radio-energy-module-helper.h cp wifi/helper/wifi-radio-energy-module-helper.cc mesh/helper/mesh-radio-energy-module-helper.cc
14.  ϑΝΠϧ಺ͷϞδϡʔϧ໊Λద౰ʹม͑Δ NFTISBEJPFOFSHZNPEFMIFMQFSDD • 8*'*@3"%*0@&/&3(:
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    .FTI3BEJP&OFSHZ.PEFM)FMQFS NFTISBEJPFOFSHZNPEFMIFMQFSI • 8JGJ3BEJP&OFSHZ.PEFM)FMQFS
    ˠ .FTI3BEJP&OFSHZ.PEFM)FMQFS 14 ݕࡧ ໨HSFQ https://github.com/dorapon2000/ns3-simpleMesh-with- energy/commit/d73677b7fbeacb947c5878c102945dfc91401fd5#diff-87c2edcf94bbcc381ce0ebb2a717a86b
15. 
    ϑΝΠϧ಺ͷϩδοΫΛม͑Δ 15 XJGJSBEJPFOFSHZNPEFMIFMQFSDDI • 8JGJ/FU%FWJDFͷফඅిྗΛܭଌ͢Δ NFTISBEJPFOFSHZNPEFMIFMQFSDDI • .FTI1PJOU%FWJDFͷফඅిྗΛܭଌ͢Δ .FTI1PJOU%FWJDF͸8J'J/FU%FWJDFΛ഑ྻʹೖΕΔײ͡ https://github.com/dorapon2000/ns3-simpleMesh-with- energy/commit/05287ca4ae0f8b440ee7dbae649d82664b12eed3#diff-87c2edcf94bbcc381ce0ebb2a717a86b
16. 
    ϑΝΠϧ಺ͷϩδοΫΛม͑Δ 16 SetEnergyDepletionCallbackと SetEnergyRechargedCallbackは メッシュでは適応できないため削除 meshではノードが配列に⼊っているため for⽂を回す WifiNetDevice → MeshPointDevice
17. 
    XTDSJQUͷฤू 17 def build(bld): obj = bld.create.ns3……. obj.source = [ 'model/mesh-info… 'model/mesh-point… ] headers = bld(features='n… headers.module = 'mesh' headers.source = [ 'model/mesh-info… 'model/mesh-poin ] src/traffic-contorl/wscript ccファイルの場所 hファイルの場所 ৽͘͠࡞੒ͨ͠ϑΝΠϧΛXBGʹ఻͑Δ
18. 
    Ϗϧυ 18 $ ./waf build
19. 
    γφϦΦϑΝΠϧΛॻ͘ ڭՊॻͷαϯϓϧίʔυΛগ͠ม͑Δ 19 ns3-book/work/wlan/mesh-with-energy/ • simpleMesh-with-energy.cc • simpleMeshTest.cc • simpleMeshTest.h ৽ن࡞੒ simpleMesh-with-energy/ コピー scratch/ https://github.com/dorapon2000/ns3-simpleMesh-with- energy/commit/c7057d515d3882f5b3942f884f4edbf2c4ba5cc2#diff-ec76a1f3e8bbf822eda06ca566e75fce
20. 
    γφϦΦϑΝΠϧΛॻ͘ • ϝογϡωοτϫʔΫ • OO9·Ͱ͕OΛհͯ͠#(3ͱ௨৴ • ։࢝ඵͰ௨৴։࢝ • ඵʹऴྃ • ࣮ߦ݁Ռ͸ʮEBUBUBUBʯϑΥϧμʹ อଘ 20 引⽤: ns3によるネットワークシミュレーション
21.  ࣮ߦ 21 $ ./waf --run "simpleMesh-with-energy"
22.  ࣮ߦ݁ՌΛݟΔ 22 $ ./waf --run "simpleMesh-with-energy" > simpleMesh-with-energy.tr excelで可視化 30sあいてる データ総数200万
23. ։ൃࣄྫ 3PVOE3PCJOΩϡʔͷ࣮૷ 23
24. ࣮ࢪ؀ڥ ü Ubuntu 16.04 ü ns-3.29 मਖ਼ޙͷιʔείʔυ IUUQTHJUIVCDPNEPSBQPOOTSSRVFVFEJTD 24
25. ࡞Γ͍ͨ͜ͱ ϥ΢ϯυϩϏϯͱ͸ɺ૯౰ͨΓઓɺࡿ࿈൑ঢ়ɺ࣋ͪճΓɺͳͲͷ ҙຯΛ࣋ͭӳ୯ޠɻ*5ͷ෼໺Ͱ͸ɺෳ਺ͷओମ΍ର৅Λॱ܁Γʹ ʢಉ͡ॱংͰ॥؀తʹʣࢦ໊ͨ͠ΓׂΓ౰ͯͨΓ͢Δ͜ͱΛࢦ͢ɻ *5༻ޠࣙయ &8PSET 25 ❝ ❞ 引⽤: ns3によるネットワークシミュレーション
26. ྲྀΕ  ΩϡʔΫϥεͷ࢓૊Έͷ೺Ѳ  ϞδϡʔϧΛϑϧεΫϥον p QGJGPRVFVFEJTDDDIΛϕʔεʹൃలͤ͞Δ p ϋογϡ஋ͰϑϩʔΛ෼ྨ͢Δ p อ࣋͢ΔΩϡʔͷ਺ʹ্ݶΛઃ͚Δ p ࣍ʹσΩϡʔ͢ΔΩϡʔͷΠϯσοΫεΛه࿥͢Δ  XTDSJQUͷฤू  XBG
    CVJME  γφϦΦεΫϦϓτ  XBG
    SVO  ࣮ߦ݁ՌΛݟΔ 26
27. υΩϡϝϯτ • 2VFVF
    EJTDJQMJOFT • OT2VFVF%JTD
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    3FGFSFODF • OT2VFVF#BTF $MBTT
    3FGFSFODF • OT2VFVF
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    $MBTT
    5FNQMBUF
    3FGFSFODF ࢀߟʹͨ͠ίʔυ • GRDPEFMRVFVFEJTDDD • GJGPRVFVFEJTDDD • QGJGPGBTURVFVFEJTDDD • QGJGPWTSFEDD 27
28. 2VFVF%JTDͱ2VFVFͷҧ͍ • 2VFVF%JTD͸໦ߏ଄ • ຤୺ͷ2VFVF%JTD͸ͭҎ্ͷ*OUFSOBM2VFVFΛ΋ͭ • 2VFVF%JTDͱ2VFVFͰͦΕͧΕΩϡʔ௕౳ͷ౷ܭΛͱ͍ͬͯΔ 28 DropTailQueue PfifoQueueDisc DropTailQueue FQCoDelDisc DropTailQueue CoDelDisc CoDelDisc '2$P%FM 1'*'0
29. Ϋϥεਤ 29 typedef InternalQueue https://www.nsnam.org/docs/release/3.29/doxygen/classns3_1_1_queue_disc.html https://www.nsnam.org/docs/release/3.29/doxygen/classns3_1_1_queue.html
30. ํ਑ • 1GJGP2VFVF%JTDΛίϐʔͯ͠*OUFSOBM2VFVFΛ૿΍͢ • ͋ͱ͸ॱ܁Γʹ%FRVFVF͍͚ͯ͠͹Α͍ʁ • ϑϩʔΛ෼ྨ͸ϋογϡ஋͕ͳ͍͔ʁ 30 DropTailQueue RRQueueDisc 3PVOE3PCJO DropTailQueue DropTailQueue ns3::RRQueueDisc
31. ιʔείʔυ 31 RRで制御するキューの数をAttributeにする デフォルトで10 QueueNumの数だけInternalQueueを追加 配列でアクセスできる CheckConfig() QueueDisc内で⼀番最初に呼ばれる https://github.com/dorapon2000/ns3-rr-queue-disc/blob/master/src/traffic-control/model/rr-queue-disc.cc
32. ιʔείʔυ 32 ハッシュ値で分類 InternalQueueの番号 InternalQueueにエンキュー DoEnqueue() https://github.com/dorapon2000/ns3-rr-queue-disc/blob/master/src/traffic-control/model/rr-queue-disc.cc
33. ιʔείʔυ 33 DoDequeue() 次に出すキューの番号 While⽂でインクリメントしていく デキュー https://github.com/dorapon2000/ns3-rr-queue- disc/blob/master/src/traffic-control/model/rr-queue-disc.cc
34. γφϦΦ ͭ༻ҙͨ͠ • TSDUSBGGJDDPOUSPMFYBNQMFQGJGPWTSFEWTSSDD p αϯϓϧίʔυQGJGPWTSFEDDΛ3PVOE3PCJOͰ΋ར༻Ͱ͖ΔΑ͏ʹ֦ͨ͠ு • TDSBUDINZQGJGPWTSFEWTSSDD p ্ͷίʔυʹڭՊॻͱಉ͡ग़ྗʹͳΔΑ͏ʹϑϩʔϞχλʔΛ௥Ճ 34 10.3.1.0 10.1.0.0 10.2.0.0 10.2.1.1 10.2.2.1 10.2.3.1 10.1.1.1 10.1.2.1 10.1.3.1 1Mbps, 50ms TCP, 5Mbps, 512bytes
35. ࣮ߦ݁Ռ 35 $ ./waf --run "my-pfifo-vs-red-vs-rr --queueDiscType=PfifoFast" --queueDiscType=RR 33ͷ΄͏͕ެฏੑ͕அવʹߴ͍