12
 TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF Page 1 Architecture des Réseaux Modélisation et Simulation Enseignante M.Basly Par Fedi BOUKHROUF & Karim BENZINA RT4 2011-2012

Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

5/14/2018 Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/boukhrouf-fedi-benzina-karim-rt4groupe2 1/12

TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF

Page 1

Architecture des Réseaux

Modélisation et Simulation

EnseignanteM.Basly

Par

Fedi BOUKHROUF

&Karim BENZINA

RT4

2011-2012

Page 2: Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

5/14/2018 Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/boukhrouf-fedi-benzina-karim-rt4groupe2 2/12

TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF

Page 2

1. Introduction

Le but de ce TP est d'étudier l'impact de la taille de la fenêtre de contention sur les

performances du protocole IEEE 802.11 MAC. La spécification IEEE 802.11 exige que tous

les nœuds choisissent un intervalle aléatoire « backoff » entre zéro et CW (fenêtre de

contention) avant d'essayer d'accéder au canal.

Initialement, CW est réglé sur CWmin (taille minimale de la fenêtre de

contention). Cependant, quand il y’a une collision, la taille de la fenêtre de contention

est doublé, jusqu'à atteindre une valeur maximale: CWmax.

Cette technique de « randomisation » et de mise à l'échelle de la taille de la fenêtre de

contention est utilisé pour réduire les collisions.

Dans notre étude, nous allons considérer une variante de la norme 802.11, où la taille de la

fenêtre de contention est fixé, à savoir, CWmin = CWmax = CW.

Nous n'allons pas s’intéresser à la mise en échelle de la fenêtre de contention, mais toujours

utiliser la « randomisation ». 

2. Présentation de la simulation

Afin d’étudier l'effet de la taille des fenêtres de contention. On choisi une topologie du

réseau unique où tous les nœuds sont à portée les uns des autres. Plus précisément,

nous considérons une zone de 150m X 150m. Tous les nœuds sont impliqués dans deux échanges via Constant Bit Rate (CBR) l'un en tant

que source, et un autre comme destination.

Pour notre simulation, nous allons faire varier la taille CW et le nombre de nœuds (rlen) et

extraire le débit réel « Throughput » du système ainsi que le PDR « Packet Delivery

Ratio ».

Le tableau suivant résume les différentes combinaisons réalisées.

rlen 9 16 25

CWmin  2 2 2

CWmin  7 7 7

CWmin  15 15 15

CWmin  31 31 31

CWmin  63 63 63

CWmin  127 127 127

Page 3: Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

5/14/2018 Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/boukhrouf-fedi-benzina-karim-rt4groupe2 3/12

TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF

Page 3

Les différentes topologies sont illustrées sur les figures 1, 2 et 3.

Figure 1 : Topologie du réseau avec 9 nœuds

Figure 2 : Topologie du réseau avec 16 nœuds

Page 4: Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

5/14/2018 Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/boukhrouf-fedi-benzina-karim-rt4groupe2 4/12

TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF

Page 4

Figure 3 : Topologie du réseau avec 25 nœuds

L’exécution du script TCL est réalisé à l’aide de l’instruction suivante :

« ns cwsim.tcl  – rlen arg »

L’argument arg n’est autre que la racine au carré du nombre de nœuds. En effet lors de la

définition du nombre de nœuds, on l’a définit comme étant le carré de l’argument rlen. 

«set val(nn) [expr $val(rlen) * $val(rlen)] »

Le temps de simulation a été fixé à 25 secondes.

3. Statistiques et fichier trace

3.1. Analyse d’un fichier de trace 

Au cours de ce TP, nous avons utilisé le nouveau fichier de trace, ce nouveau format n’est

valide que pour les simulations sans fil, il sera étendu par la suite à l’ensemble des

simulations. Il est toutefois compatible avec l’ancien format. Le nouveau format est décrit ici. 

Ce format de fichier semble plus complexe, mais en fait il est beaucoup plus facile à lire que

le précédent. Effectivement, chaque valeur notée dans le fichier est précédée de sa

signification. En plus des informations contenus dans l’ancien format (type d’événement,

temps, source, récepteur..)

  Sur la position des nœuds (– Nx, -Ny, -Nz)

  Sur l’énergie des nœuds (-Ne)

  Sur le prochain saut (-Hs, -Hd)

  Au niveau MAC : type éthernet, adresses éthernet… 

  An niveau applicatif : type de l’application, type du protocole ...

Page 5: Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

5/14/2018 Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/boukhrouf-fedi-benzina-karim-rt4groupe2 5/12

TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF

Page 5

Ce nouveau format est donc plus complet que le suivant.

La figure 1 représente un extrait du fichier de trace de notre simulation:

Figure 4 : Extrait du fichier de trace

3.2. Calcul du Throughput

On s’intéressera à un des plus importants critères de performance du système : Le débit réel

du système appelé « Throughput ».

Throughput = 512 x 8 x

 

Le script awk réalisé pour l’extraction des champs adéquats (event, time, packet_level…) et

de calculer le throughput est disponible dans l’annexe A1. L’exécution du script throu.awk est réalisé à l’aide de l’instruction suivante qui consiste a

appliqué ce script awk sur le fichier trace cwsim.data et puis de le rediriger vers un autre

fichier x. awk – f throu.awk cwsim.data > x.data

Page 6: Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

5/14/2018 Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/boukhrouf-fedi-benzina-karim-rt4groupe2 6/12

TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF

Page 6

On fixe tout d’abord le nombre de nœuds à 9 et on varie la fenêtre de contention CWmin.

La figure 2 représente le throughput en fonction du temps de simulation pour chaque valeur

de CWmin.

Figure 5 : Throughput en fonction du temps de simulation pour les différentes valeurs de CWmin pour 9

nœuds

 Interprétation :

On constate que plus on augmente la fenêtre de contention CWmin plus le throughput

augmente jusqu'à atteindre un seuil maximal pr CWmin = 63.Au delà de cette valeur seuil, il

y’a congestion du canal.

Le throughput maximal avoisine les 650000 bits par seconde.

Page 7: Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

5/14/2018 Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/boukhrouf-fedi-benzina-karim-rt4groupe2 7/12

TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF

Page 7

On fixe ensuite le nombre de nœuds à 16 et on varie la fenêtre de contention CWmin.

La figure 3 représente le throughput en fonction de chaque valeur de CWmin.

Figure 3 : Throughput en fonction du temps de simulation pour les différentes valeurs de CWmin pour 16nœuds

 Interprétation :

On constate que plus on augmente la fenêtre de contention CWmin plus le throughput

augmente jusqu'à atteindre une valeur maximal pr CWmin = 63.Au delà de cette valeur

maximal, Le throughput du système décroit petit a petit jusqu'à affiché un throughput

avoisinant les 480000 pour CWmin=127

Le throughput maximal avoisine les 580000 bits par seconde.

Page 8: Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

5/14/2018 Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/boukhrouf-fedi-benzina-karim-rt4groupe2 8/12

TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF

Page 8

On fixe enfin le nombre de nœuds à 25 et on varie la fenêtre de contention CWmin.

La figure 4 représente le throughput en fonction de chaque valeur de CWmin.

Figure 4 : Throughput en fonction du temps de simulation pour les différentes valeurs de CWmin pour 25nœuds

 Interprétation :

On constate qu’au tout début de la simulation, le throughput correspondant à la valeur CWmin

minimal égal à 2 est le plus important, ceci est expliqué par le faite qu’en début de simulation

le canal n’est pas encore saturé. Ensuite dés que le temps s’écoule la courbe des throughput

correspondants aux valeurs CWmin = 31 = 63 = 127 croient rapidement.

La valeur optimale CWmin est toujours égale à 63.

Le throughput maximal avoisine les 540000 bits par seconde.

 Interprétation  générale: 

Nombre de noeuds Throughput maximal

9 650000

16 580000

25 520000

On constate que plus on augmente le nombre de nœuds, plus le throughput du système

diminue.

La valeur CW=63 est la fenêtre de contention optimale pour les 3 topologies.

Page 9: Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

5/14/2018 Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/boukhrouf-fedi-benzina-karim-rt4groupe2 9/12

TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF

Page 9

3.3. Calcul du PDR

Le PDR ou « Packet Delivery Ratio » est le taux de paquets délivrés.

Il est définit ainsi

PDR =  

Le script shell qui calcule le PDR est disponible dans l’annexe A2.

On commence par fixer le nombre de nœuds à 9 et on varie la fenêtre de contention CWmin.

La figure 5 représente le PDR en fonction de CWmin  pour 9 nœuds. 

Figure 4 :Le PDR en fonction de CWmin pour 9 noeuds

 Interprétation :

On constate que plus on augmente la valeur de CWmin , plus le PDR augmente jusqu'à

atteindre la valeur maximale de 0.185 pr la valeur CWmin =63 optimale.

Page 10: Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

5/14/2018 Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/boukhrouf-fedi-benzina-karim-rt4groupe2 10/12

TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF

Page 10

Ensuite on fixe le nombre de nœuds à 16 et on varie la fenêtre de contention CWmin. 

La figure 6 représente le PDR en fonction de CWmin  pour 16 nœuds. 

Figure 5 :Le PDR en fonction de CWmin pour 16 noeuds

 Interprétation :

On constate que plus on augmente la valeur de CWmin , plus le PDR augmente jusqu'à

atteindre la valeur maximale de 0.09 pr la valeur CWmin =63 optimale.

Page 11: Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

5/14/2018 Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/boukhrouf-fedi-benzina-karim-rt4groupe2 11/12

TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF

Page 11

Enfin on fixe le nombre de nœuds à 25 et on varie la fenêtre de contention CWmin.

La figure 6 représente le PDR en fonction de CWmin pour 25 nœuds. 

Figure 6 :Le PDR en fonction de CWmin pour 25 noeuds

 Interprétation :

On constate que plus on augmente la valeur de CWmin , plus le PDR augmente jusqu'à

atteindre la valeur maximale de 0.05 pr la valeur CWmin =63 optimale.

 Interprétation  générale: 

Nombre de noeuds PDR maximal CW

9 0.185 6316 0.09 63

25 0.05 63

On constate que plus on augmente le nombre de nœuds, plus le PDR diminue.

La valeur CW=63 est la fenêtre de contention optimale pour les 3 topologies.

Page 12: Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2

5/14/2018 Boukhrouf Fedi Benzina Karim RT4groupe2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/boukhrouf-fedi-benzina-karim-rt4groupe2 12/12

TP1 : Modélisation et Simulation Karim BENZINA & Fedi BOUKHROUF

Page 12

ANNEXES 

A1BEGIN {

#npr=Nombre des Paquets Recus

npr=0;

}

{

{

event = $1;

time = $3;

level = $19;

}

if (event == "r" && level == "AGT") {

npr =npr+1

throu=512*8*npr/time

printf("%g %g \n",time,throu)

}

}

END {

}

A2#!/bin/bash

cat cwsim.data | grep "^r.*AGT.*cbr.*" > ess1

cat cwsim.data | grep "^s.*AGT.*cbr.*" > ess2

r=`wc -l ess1`

s=`wc -l ess2`

echo 'le ratio est ' $r "/" $s