Upload
karim-benzina
View
99
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
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
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
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 ...
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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