src/surf/ns3/ns3_interface.cc

   1 /* Copyright (c) 2007, 2008, 2009, 2010. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include "ns3_interface.h"
   8 #include "ns3_simulator.h"
   9 #include "xbt/lib.h"
  10 #include "xbt/log.h"
  11 #include "xbt/dynar.h"
  12
  13 using namespace ns3;
  14
  15 extern xbt_lib_t host_lib;
  16 extern int NS3_HOST_LEVEL;              //host node for ns3
  17 extern xbt_dynar_t IPV4addr;
  18
  19 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(interface_ns3, surf,
  20                                 "Logging specific to the SURF network NS3 module");
  21
  22 InternetStackHelper stack;
  23 NodeContainer nodes;
  24 NodeContainer Cluster_nodes;
  25 Ipv4InterfaceContainer interfaces;
  26
  27
  28
  29 int number_of_nodes = 0;
  30 int number_of_clusters_nodes = 0;
  31 int number_of_links = 1;
  32 int number_of_networks = 1;
  33 int port_number = 1025; //Port number is limited from 1025 to 65 000
  34
  35 static NS3Sim* ns3_sim = 0;
  36
  37 void ns3_simulator(double min){
  38                         ns3_sim->simulator_start(min);
  39 }
  40
  41 void* ns3_get_socket_action(void *socket){
  42                 return ns3_sim->get_action_from_socket(socket);
  43 }
  44
  45 double ns3_get_socket_remains(void *socket){
  46                 return ns3_sim->get_remains_from_socket(socket);
  47 }
  48
  49 double ns3_get_socket_sent(void *socket){
  50   return ns3_sim->get_sent_from_socket(socket);
  51 }
  52
  53 char ns3_get_socket_is_finished(void *socket){
  54                 return ns3_sim->get_finished(socket);
  55 }
  56
  57 double ns3_time(){
  58         return Simulator::Now().GetSeconds();
  59 }
  60
  61 int ns3_create_flow(const char* a,const char *b,double start,u_int32_t TotalBytes,void * action)
  62 {
  63         ns3_nodes_t node1 = (ns3_nodes_t) xbt_lib_get_or_null(host_lib,a,NS3_HOST_LEVEL);
  64         ns3_nodes_t node2 = (ns3_nodes_t) xbt_lib_get_or_null(host_lib,b,NS3_HOST_LEVEL);
  65
  66         Ptr<Node> src_node = nodes.Get(node1->node_num);
  67         Ptr<Node> dst_node = nodes.Get(node2->node_num);
  68
  69         char* addr = (char*)xbt_dynar_get_ptr(IPV4addr,node2->node_num);
  70
  71         XBT_DEBUG("ns3_create_flow %d Bytes from %d to %d with Interface %s",TotalBytes, node1->node_num, node2->node_num,addr);
  72         ns3_sim->create_flow_NS3(src_node,
  73                         dst_node,
  74                         port_number,
  75                         start,
  76                         addr,
  77                         TotalBytes,
  78                         action);
  79
  80         port_number++;
  81         if(port_number >= 65001 ) xbt_die("Too many connections! Port number is saturated.");
  82         return 0;
  83 }
  84
  85 // clean up
  86 int ns3_finalize(void){
  87         if (!ns3_sim) return -1;
  88         delete ns3_sim;
  89         ns3_sim = 0;
  90         return 0;
  91 }
  92
  93 // initialize the NS3 interface and environment
  94 int ns3_initialize(const char* TcpProtocol){
  95   xbt_assert(!ns3_sim, "ns3 already initialized");
  96   ns3_sim = new NS3Sim();
  97
  98 //  tcpModel are:
  99 //  "ns3::TcpNewReno"
 100 //  "ns3::TcpReno"
 101 //  "ns3::TcpTahoe"
 102
 103   Config::SetDefault ("ns3::TcpSocket::SegmentSize", UintegerValue (1000)); // 1000-byte packet for easier reading
 104   Config::SetDefault ("ns3::TcpSocket::DelAckCount", UintegerValue (1));
 105
 106   if(!strcmp(TcpProtocol,"default")){
 107           return 0;
 108   }
 109   if(!strcmp(TcpProtocol,"Reno")){
 110           XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
 111           Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", StringValue("ns3::TcpReno"));
 112           return 0;
 113   }
 114   if(!strcmp(TcpProtocol,"NewReno")){
 115           XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
 116           Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", StringValue("ns3::TcpNewReno"));
 117           return 0;
 118   }
 119   if(!strcmp(TcpProtocol,"Tahoe")){
 120           XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
 121           Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", StringValue("ns3::TcpTahoe"));
 122           return 0;
 123   }
 124
 125   XBT_ERROR("The ns3/TcpModel must be : NewReno or Reno or Tahoe");
 126 }
 127
 128 void * ns3_add_host(char * id)
 129 {
 130         ns3_nodes_t host  = xbt_new0(s_ns3_nodes_t,1);
 131         XBT_DEBUG("Interface ns3 add host[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 132         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 133         stack.Install(node);
 134         nodes.Add(node);
 135         host->node_num = number_of_nodes;
 136         host->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_HOST;
 137         host->data = GetPointer(node);
 138         number_of_nodes++;
 139         return host;
 140 }
 141
 142 void * ns3_add_host_cluster(char * id)
 143 {
 144         ns3_nodes_t host  = xbt_new0(s_ns3_nodes_t,1);
 145         XBT_DEBUG("Interface ns3 add host[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 146         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 147         stack.Install(node);
 148         Cluster_nodes.Add(node);
 149         nodes.Add(node);
 150         host->node_num = number_of_nodes;
 151         host->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_HOST;
 152         host->data = node;
 153         number_of_nodes++;
 154         return host;
 155 }
 156
 157 void * ns3_add_router(char * id)
 158 {
 159         ns3_nodes_t router  = xbt_new0(s_ns3_nodes_t,1);
 160         XBT_DEBUG("Interface ns3 add router[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 161         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 162         stack.Install(node);
 163         nodes.Add(node);
 164         router->node_num = number_of_nodes;
 165         router->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_ROUTER;
 166         router->data = node;
 167         number_of_nodes++;
 168         return router;
 169 }
 170
 171 void * ns3_add_cluster(char * bw,char * lat,char *id)
 172 {
 173
 174         XBT_DEBUG("cluster_id: %s",id);
 175         XBT_DEBUG("bw: %s lat: %s",bw,lat);
 176         XBT_DEBUG("Number of %s nodes: %d",id,Cluster_nodes.GetN() - number_of_clusters_nodes);
 177
 178         NodeContainer Nodes;
 179         int i;
 180
 181         for(i = number_of_clusters_nodes; i < Cluster_nodes.GetN() ; i++){
 182                 Nodes.Add(Cluster_nodes.Get(i));
 183                 XBT_DEBUG("Add node %d to cluster",i);
 184         }
 185         number_of_clusters_nodes = Cluster_nodes.GetN();
 186
 187         XBT_DEBUG("Add router %d to cluster",nodes.GetN()-Nodes.GetN()-1);
 188         Nodes.Add(nodes.Get(nodes.GetN()-Nodes.GetN()-1));
 189
 190         if(Nodes.GetN() > 65000)
 191                 xbt_die("Cluster with NS3 is limited to 65000 nodes");
 192         CsmaHelper csma;
 193         csma.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue (bw));
 194         csma.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue (lat));
 195         NetDeviceContainer devices = csma.Install (Nodes);
 196         XBT_DEBUG("Create CSMA");
 197
 198         char * adr = bprintf("%d.%d.0.0",number_of_networks,number_of_links);
 199         XBT_DEBUG("Assign IP Addresses %s to CSMA.",adr);
 200         Ipv4AddressHelper ipv4;
 201         ipv4.SetBase (adr, "255.255.0.0");
 202         interfaces.Add(ipv4.Assign (devices));
 203
 204         if(number_of_links == 255){
 205                 if(number_of_networks == 255)
 206                         xbt_die("Number of links and networks exceed 255*255");
 207                 number_of_links = 1;
 208                 number_of_networks++;
 209         }else{
 210                 number_of_links++;
 211         }
 212         XBT_DEBUG("Number of nodes in Cluster_nodes: %d",Cluster_nodes.GetN());
 213 }
 214
 215 void * ns3_add_AS(char * id)
 216 {
 217         XBT_DEBUG("Interface ns3 add AS '%s'",id);
 218         return NULL;
 219 }
 220
 221 static char* transformIpv4Address (Ipv4Address from){
 222         std::stringstream sstream;
 223                 sstream << from ;
 224                 std::string s = sstream.str();
 225                 size_t size = s.size() + 1;
 226                 char* IPaddr = bprintf("%s",s.c_str());
 227                 return IPaddr;
 228 }
 229
 230 void * ns3_add_link(int src,int dst,char * bw,char * lat)
 231 {
 232         if(number_of_links == 1 ) {
 233                 LogComponentEnable("UdpEchoClientApplication", LOG_LEVEL_INFO);
 234                 LogComponentEnable("UdpEchoServerApplication", LOG_LEVEL_INFO);
 235         }
 236
 237         PointToPointHelper pointToPoint;
 238         NetDeviceContainer netA;
 239         Ipv4AddressHelper address;
 240
 241         Ptr<Node> a = nodes.Get(src);
 242         Ptr<Node> b = nodes.Get(dst);
 243
 244         XBT_DEBUG("\tAdd PTP from %d to %d bw:'%s' lat:'%s'",src,dst,bw,lat);
 245         pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue (bw));
 246         pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue (lat));
 247         //pointToPoint.EnablePcapAll("test_ns3_trace"); //DEBUG
 248
 249         netA.Add(pointToPoint.Install (a, b));
 250
 251         char * adr = bprintf("%d.%d.0.0",number_of_networks,number_of_links);
 252         address.SetBase (adr, "255.255.0.0");
 253         XBT_DEBUG("\tInterface stack '%s'",adr);
 254         free(adr);
 255         interfaces.Add(address.Assign (netA));
 256
 257         char *tmp = transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-2));
 258         XBT_DEBUG("Have write '%s' for Node '%d'",tmp,src);
 259         xbt_dynar_set(IPV4addr,src,tmp);
 260
 261         tmp = transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-1));
 262         XBT_DEBUG("Have write '%s' for Node '%d'",tmp,dst);
 263         xbt_dynar_set(IPV4addr,dst,tmp);
 264
 265         if(number_of_links == 255){
 266                 if(number_of_networks == 255)
 267                         xbt_die("Number of links and networks exceed 255*255");
 268                 number_of_links = 1;
 269                 number_of_networks++;
 270         }else{
 271                 number_of_links++;
 272         }
 273 }
 274
 275 void * ns3_end_platform(void)
 276 {
 277         XBT_DEBUG("InitializeRoutes");
 278         GlobalRouteManager::BuildGlobalRoutingDatabase();
 279         GlobalRouteManager::InitializeRoutes();
 280 }