src/surf/network_interface.hpp

   1 /* Copyright (c) 2004-2018. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #ifndef SURF_NETWORK_INTERFACE_HPP_
   7 #define SURF_NETWORK_INTERFACE_HPP_
   8
   9 #include "simgrid/kernel/resource/Model.hpp"
  10 #include "simgrid/kernel/resource/Resource.hpp"
  11 #include "simgrid/s4u/Link.hpp"
  12 #include "src/kernel/lmm/maxmin.hpp"
  13 #include "src/surf/PropertyHolder.hpp"
  14 #include "src/surf/trace_mgr.hpp"
  15
  16 #include <list>
  17 #include <unordered_map>
  18
  19 /***********
  20  * Classes *
  21  ***********/
  22
  23 namespace simgrid {
  24 namespace kernel {
  25 namespace resource {
  26 /*********
  27  * Model *
  28  *********/
  29
  30 /** @ingroup SURF_network_interface
  31  * @brief SURF network model interface class
  32  * @details A model is an object which handles the interactions between its Resources and its Actions
  33  */
  34 class NetworkModel : public Model {
  35 public:
  36   static simgrid::config::Flag<double> cfg_tcp_gamma;
  37   static simgrid::config::Flag<bool> cfg_crosstraffic;
  38
  39   explicit NetworkModel(Model::UpdateAlgo algo) : Model(algo) {}
  40   ~NetworkModel() override;
  41
  42   /**
  43    * @brief Create a Link
  44    *
  45    * @param name The name of the Link
  46    * @param bandwidth The initial bandwidth of the Link in bytes per second
  47    * @param latency The initial latency of the Link in seconds
  48    * @param policy The sharing policy of the Link
  49    */
  50   virtual LinkImpl* createLink(const std::string& name, double bandwidth, double latency,
  51                                s4u::Link::SharingPolicy policy) = 0;
  52
  53   /**
  54    * @brief Create a communication between two hosts.
  55    * @details It makes calls to the routing part, and execute the communication
  56    *          between the two end points.
  57    *
  58    * @param src The source of the communication
  59    * @param dst The destination of the communication
  60    * @param size The size of the communication in bytes
  61    * @param rate Allows to limit the transfer rate. Negative value means
  62    * unlimited.
  63    * @return The action representing the communication
  64    */
  65   virtual Action* communicate(s4u::Host* src, s4u::Host* dst, double size, double rate) = 0;
  66
  67   /**
  68    * @brief Get the right multiplicative factor for the latency.
  69    * @details Depending on the model, the effective latency when sending
  70    * a message might be different from the theoretical latency of the link,
  71    * in function of the message size. In order to account for this, this
  72    * function gets this factor.
  73    *
  74    * @param size The size of the message.
  75    * @return The latency factor.
  76    */
  77   virtual double latencyFactor(double size);
  78
  79   /**
  80    * @brief Get the right multiplicative factor for the bandwidth.
  81    * @details Depending on the model, the effective bandwidth when sending
  82    * a message might be different from the theoretical bandwidth of the link,
  83    * in function of the message size. In order to account for this, this
  84    * function gets this factor.
  85    *
  86    * @param size The size of the message.
  87    * @return The bandwidth factor.
  88    */
  89   virtual double bandwidthFactor(double size);
  90
  91   /**
  92    * @brief Get definitive bandwidth.
  93    * @details It gives the minimum bandwidth between the one that would
  94    * occur if no limitation was enforced, and the one arbitrary limited.
  95    * @param rate The desired maximum bandwidth.
  96    * @param bound The bandwidth with only the network taken into account.
  97    * @param size The size of the message.
  98    * @return The new bandwidth.
  99    */
 100   virtual double bandwidthConstraint(double rate, double bound, double size);
 101   double next_occuring_event_full(double now) override;
 102
 103   LinkImpl* loopback_ = nullptr;
 104 };
 105
 106 /************
 107  * Resource *
 108  ************/
 109 /** @ingroup SURF_network_interface
 110  * @brief SURF network link interface class
 111  * @details A Link represents the link between two [hosts](\ref simgrid::surf::HostImpl)
 112  */
 113 class LinkImpl : public Resource, public simgrid::surf::PropertyHolder {
 114 protected:
 115   LinkImpl(NetworkModel* model, const std::string& name, lmm::Constraint* constraint);
 116   ~LinkImpl() override;
 117
 118 public:
 119   void destroy(); // Must be called instead of the destructor
 120 private:
 121   bool currentlyDestroying_ = false;
 122
 123 public:
 124   /** @brief Public interface */
 125   s4u::Link piface_;
 126
 127   /** @brief Get the bandwidth in bytes per second of current Link */
 128   virtual double bandwidth();
 129
 130   /** @brief Update the bandwidth in bytes per second of current Link */
 131   virtual void setBandwidth(double value) = 0;
 132
 133   /** @brief Get the latency in seconds of current Link */
 134   virtual double latency();
 135
 136   /** @brief Update the latency in seconds of current Link */
 137   virtual void setLatency(double value) = 0;
 138
 139   /** @brief The sharing policy */
 140   virtual s4u::Link::SharingPolicy sharingPolicy();
 141
 142   /** @brief Check if the Link is used */
 143   bool is_used() override;
 144
 145   void turn_on() override;
 146   void turn_off() override;
 147
 148   virtual void setStateTrace(tmgr_trace_t trace); /*< setup the trace file with states events (ON or OFF).
 149                                                           Trace must contain boolean values. */
 150   virtual void setBandwidthTrace(
 151       tmgr_trace_t trace); /*< setup the trace file with bandwidth events (peak speed changes due to external load).
 152                                    Trace must contain percentages (value between 0 and 1). */
 153   virtual void setLatencyTrace(
 154       tmgr_trace_t trace); /*< setup the trace file with latency events (peak latency changes due to external load).
 155                                    Trace must contain absolute values */
 156
 157   tmgr_trace_event_t stateEvent_    = nullptr;
 158   Metric latency_                   = {1.0, 0, nullptr};
 159   Metric bandwidth_                 = {1.0, 0, nullptr};
 160
 161   /* User data */
 162   void* getData() { return userData; }
 163   void setData(void* d) { userData = d; }
 164 private:
 165   void* userData = nullptr;
 166
 167   /* List of all links. FIXME: should move to the Engine */
 168   static std::unordered_map<std::string, LinkImpl*>* links;
 169
 170 public:
 171   static LinkImpl* byName(std::string name);
 172   static int linksCount();
 173   static LinkImpl** linksList();
 174   static void linksList(std::vector<s4u::Link*>* linkList);
 175   static void linksExit();
 176 };
 177
 178 /**********
 179  * Action *
 180  **********/
 181 /** @ingroup SURF_network_interface
 182  * @brief SURF network action interface class
 183  * @details A NetworkAction represents a communication between two [hosts](\ref HostImpl)
 184  */
 185 class NetworkAction : public Action {
 186 public:
 187   /** @brief Constructor
 188    *
 189    * @param model The NetworkModel associated to this NetworkAction
 190    * @param cost The cost of this  NetworkAction in [TODO]
 191    * @param failed [description]
 192    */
 193   NetworkAction(Model* model, double cost, bool failed) : Action(model, cost, failed) {}
 194
 195   /**
 196    * @brief NetworkAction constructor
 197    *
 198    * @param model The NetworkModel associated to this NetworkAction
 199    * @param cost The cost of this  NetworkAction in bytes
 200    * @param failed Actions can be created in a failed state
 201    * @param var The lmm variable associated to this Action if it is part of a LMM component
 202    */
 203   NetworkAction(Model* model, double cost, bool failed, lmm::Variable* var) : Action(model, cost, failed, var){};
 204
 205   void set_state(Action::State state) override;
 206   virtual std::list<LinkImpl*> links();
 207
 208   double latency_    = {};
 209   double lat_current_ = {};
 210   double weight_     = {};
 211   double rate_       = {};
 212 };
 213 }
 214 }
 215 } // namespace simgrid
 216 /** \ingroup SURF_models
 217  *  \brief The network model
 218  */
 219 XBT_PUBLIC_DATA simgrid::kernel::resource::NetworkModel* surf_network_model;
 220
 221 #endif /* SURF_NETWORK_INTERFACE_HPP_ */
 222
 223