TUTORIAL NETWORK SIMULATOR 2 By Abdul Kadir 1
PENDAHULUAN Network Simulator (NS) dibangun sebagai varian dari REAL Network Simulator pada tahun 1989 di UCB (University of California Berkeley). Dari awal tim ini membangun sebuah perangkat lunak simulasi jaringan internet untuk kepentingan riset interaksi antar protokol dalam konteks pengembangan protokol internet saat ini dan masa yang akan datang. 2
KELEBIHAN NS2 1. Sebagai perangkat lunak simulasi pembantu analisis dalam riset atau penelitian. 2. Memiliki tool validasi yang berfungsi untuk menguji validitas pemodelan yang ada pada NS2. 3. Pembuatan simulasi lebih mudah dibandingkan dengan software developer yang lain. 4. Bersifat open source di bawah GPL (Gnu Public License), sehingga NS2 dapat didownload melalui website NS2 di http://www.isi.edu/nsnam/dist 5. Pada NS2 user tinggal membuat topologi dan skenario simulasi yang sesuai dengan riset nya. Pemodelan media, protokol dan network component lengkap dengan perilaku tarfiknya sudah tersedia di library NS2. 3
CONTOH SIMULASI NS2 NS2 mensimulasikan jaringan berbasis TCP/IP dengan berbagai macam medianya. Protokol jaringan yang dapat disimulasikan diantaranya : - TCP/UDP/RTP - Traffic behaviour (FTP, Telnet, CBR, dll) - Queue management (RED, FIFO, CBQ) - Algoritma routing unicast (Distance vector, Link state) dan multicast - PIM SM, PIM DM, DVMRP, Shared Tree dan Bi directional Shared Tree - Aplikasi multimedia yang berupa layered video - QoS video-audio dan transconding. NS2 juga mengimplementasikan : - MAC (IEEE 802.3, 802.11) - Media jaringan kabel (LAN, WAN, point to point) - Nirkabel (Mobile IP, Wireless LAN). 4
KONSEP DASAR NS2 Session 2 5
KONSEP NS2 NS merupakan salah satu perangkat lunak yang dapat menampilkan secara simulasi proses komunikasi dan bagaimana proses komunikasi tersebut berlangsung. NS melayani simulasi untuk komunikasi dengan kabel dan nirkabel. Pada NS terdapat tampilan dengan node bergerak atau pun yang tidak bergerak. Paket2 yang membangun dalam simulasi jaringan ini antara lain : o Tcl : Tool command language o Tk : Tool kit o Otcl : Object tool command language o Tclcl : Tool command language / C++ interface o Ns2 : Network simulator versi 2 o Nam : Network animator 6
KONSEP NS2 (CONT) NS dibangun dengan menggunakan 2 bahasa pemrograman, yaitu C++ dan Tcl/Otcl. C++ digunakan untuk library yang berisi event scheduler, ptotocol dan network component yang diimplememntasikan pada simulasi oleh user. Tcl/Otcl digunakan pada script simulasi yang ditulis oleh NS user dan pada library sebagai simulator objek. Otcl juga berperan sebagai interpreter. Alasan kenapa bahasa C++ dan Tcl? - Bahasa C++ digunakan pada library karena mampu mendukung runtime simulasi yang cepat, meskipun simulasi melibatkan jumlah paket dan sumber data yang besar. - Bahasa Tcl memberikan respon runtime yang lebih lambat dari pada C++, tapi jika terdapat kesalahan syntax dan perubahan script berlangsung dengan cepat dan interaktif. User dapat mengetahui letak kesalahannya yg dijelaskan pada 7 console, sehingga user dapat memperbaiki dengan cepat.
DASAR BAHASA TCL DAN OTCL Session 3 8
TCL - Tcl adalah bahasa pemrograman yang didasarkan pada string string based command. - Tcl di desain untuk menjadi perekat dalam membangun software building block untuk menjadi suatu aplikasi. Sedangkan Otcl adalah ekstensi tambahan pada Tcl yang memungkinkan fungsi object oriented. Perintah-2 dasar Tcl Syntax dasar command arg1 arg2 arg3. Contoh : expr 2*3 puts ini adalah contoh command Variabel dan array set Contoh : set x ini contoh variabel set y 20 Pemanggilan variabel dilakukan dengan menggunakan tanda $ puts $x, semuanya berjumlah $y 9
TCL (CONT) Array ditandai dengan menggunakan tanda kurung setelah nama array tersebut. Contoh : set opts (bottlenecklinkrate) 1Mb set opts (ECN) on set n(0) [$ns node] set n(1) [$ns node] Repetisi (loop) 1. While Format : while {condition} {command} Contoh : set i 0 while {$i <10} {set n($i)} [new node] incr i} 2. For Format : for {command1}{condition}{command2}{command} Contoh : for {set i 0}{$i<100}{incr i}{set n($i)[$ns node]} 10
TCL (CONT) Perintah kondisional format : If {condition}{command} contoh : if {$i<10}{puts i is less than 10 } Comment simbol comment tanda # Prosedur 1. Prosedur tanpa parameter Format : Proc name { }{command} Contoh : proc tampil { }{puts ini tampilannya } Cara menjalankan prosedur dengan mengetikkan : tampil 2. Prosedur dengan parameter Format : Proc name {parameter1}{puts nilai parameter1 adalah $parameter1 } Cara menjalankannya : proc2 10 11
OTCL - Otcl adalah ekstensi tambahan pada Tcl yang memungkinkan fungsi object oriented pada Tcl. - Loop : while dan for - Perintah kondisional : If {condition} 12
SCRIPT NS Session 4 13
CARA MENJALANKAN SCRIPT NS Script simulasi dibuat dengan menggunakan progam teks editor pada OS yang digunakan, dan disimpan dalam sebuah folder dengan ekstensi.tcl, contoh projek.tcl Cara menjalankan file tcl dengan masuk ke folder nya dan mengetikkan perintah : #ns {nama file tcl} OUTPUT Simulasi NS2 Pada saat satu simulasi berakhir, NS membuat satu atau lebih file output textbased yang berisi detail simulasi jika dideklarasikan pada saat membangun simulasi. Ada dua jenis output NS : - File trace : digunakan untuk analisa numerik - File namtrace : digunakan sebagai input tampilan grafis animasi. 14
CARA MENJALANKAN SCRIPT NS (CONT) Terdapat tiga bagian dalam membangun simulasi di NS2 1. Program utama 2. Program membuat node 3. Program untuk sending data Contoh program utama Set ns [new simulator] Set nf [open out.nam w] $ns namtrace-all $nf Proc finish { } { global ns nf $ns flush-trace close $nf exec nam out.nam & exit 0 } $ns at 5.0 finish $ns run 15
CARA MENJALANKAN SCRIPT NS (CONT) - Untuk mengeksekusi program dengan cara : #ns <nama_file>.tcl - Untuk melihat display hasil dari program dengan cara : #nam <nama_file>.nam - Untuk melihat trace yang terjadi selama proses komunikasi dengan melihat file.tr yang berada pada folder script program simulasi. Aturan2 dalam membaca file trace: 1. Even (kejadian) o Kejadian yang dicatat oleh ns, yaitu : - r : receive - + : enqueque - - : dequeque - D : drop 2. Time : waktu kejadian dalam detik 3. From node 4. To node 5. Paket type : tipe paket yang dikirin seperti : tcp, udp, ack, dll 6. Pkt size 16
CARA MENJALANKAN SCRIPT NS (CONT) 7. Flags : penanda, terdiri dari.e : untuk kongesti/sibuk.n : untuk indikasi pada header.c : untuk ECN echo.a : untuk pengurangan window kongesti.p : untuk prioritas.f : untuk TCP fast start 8. FID : penomoran unik pada tiap aliran data 9. Src addr : alamat asal paket (dalam port) 10. Dst addr : alamat tujuan paket (dalam port) 11. Sequence number : nomor urut tiap paket 12. Packet ID : penomoran untuk tiap paket 17
CARA MENJALANKAN SCRIPT NS (CONT) Untuk format trace pada jaringan wireless : - Baris pertama berisi : r received, s sent, f forwaded, dan d dropped - Baris kedua adalah waktu (time) - Baris ketiga adalah nomor node - Baris keempat adalah trace level antara lain MAC yang berhubungan dengan MAC layer. Untuk AGT menunjuk ke packet transpor layer. Untuk RTR menunjuk ke packet route. - Angka setelah baris keempat adalah nomor urut packet. - tcp adalah type packet (tcp, ack,udp) - [13a 0 1 800] menunjukkan informasi MAC layer - [4194305:2 0:0 32 4194304] menunjukkan IP source dan alamat tujuan kemudian ttl (time to live) dari packet. - [0 0] menunjukkan nomor urut dan pemberitahuan nomor (tcp information) - 0 0 adalah format mekanisme routing type pack 18
MENENTUKAN POLA TRAFIK JARINGAN - Pola trafik yang digunakan yaitu pola trafik yang dibangkitkan oleh script cbrgen.tcl - Script dapat dilihat di direktori NS2 : C:\cgywin\home\user\ns-allinone-2.29\ns- 2.29\indep-utils\cmu-scen-gen - Untuk menggunakan script ditentukan beberapa parameter antara lain : 1. Tipe koneksi yg digunakan 2. Jumlah node dalam simulasi jaringan ad hoc 3. Jumlah seed 4. Maksimum koneksi yang dikehendaki 5. Paket rate - Cara menjalankannya : ns cbrgen.tcl [-type cbr tcp] [-nn nodes] [-seed seed] [-mc connections] [-rate rate] 19
MENENTUKAN POLA PERGERAKAN NODE - Pola gerakan node2 dalam simulasi jaringan ad hoc menggunakan model random waypoint. Pada model ini, node2 akan bergerak secara acak menuju arah tujuannya dengan kecapatan 0-20m/s. - Untuk skenario pergerakan dapat dilihat di direktori ns2, yaitu : C:\cygwin\home\ns-allinone-2.29\ns-2.29\indep-utils\cmu-scen-gen\setdest - Cara menjalankan nya :./setdest n <nodes> -p <pause time> -M <max speed> -t <simulation time> -x <max X> -y <max Y> Keterangan : -n : jumlah node dalam jaringan -p : jeda waktu sebuah node dalam keadaan tidak bergerak -M : maksimum kecepatan node dalam bergerak -t : durasi waktu simulasi -x : ukuran (dalam sumbu-x) topologi jaringan -y : ukuran (dalam sumbu-y) topologi jaringan 20