src/surf/network_ns3.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2021. 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 #include <string>
   7 #include <unordered_set>
   8
   9 #include "xbt/config.hpp"
  10 #include "xbt/str.h"
  11 #include "xbt/string.hpp"
  12 #include "xbt/utility.hpp"
  13
  14 #include <ns3/core-module.h>
  15 #include <ns3/csma-helper.h>
  16 #include <ns3/global-route-manager.h>
  17 #include <ns3/internet-stack-helper.h>
  18 #include <ns3/ipv4-address-helper.h>
  19 #include <ns3/packet-sink-helper.h>
  20 #include <ns3/point-to-point-helper.h>
  21 #include <ns3/application-container.h>
  22 #include <ns3/event-id.h>
  23
  24 #include "ns3/mobility-module.h"
  25 #include "ns3/wifi-module.h"
  26
  27 #include "network_ns3.hpp"
  28 #include "ns3/ns3_simulator.hpp"
  29
  30 #include "simgrid/kernel/routing/NetPoint.hpp"
  31 #include "simgrid/kernel/routing/WifiZone.hpp"
  32 #include "simgrid/plugins/energy.h"
  33 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
  34 #include "simgrid/s4u/NetZone.hpp"
  35 #include "src/instr/instr_private.hpp" // TRACE_is_enabled(). FIXME: remove by subscribing tracing to the surf signals
  36 #include "src/surf/surf_interface.hpp"
  37 #include "src/surf/xml/platf_private.hpp"
  38 #include "surf/surf.hpp"
  39
  40 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(res_ns3, res_network, "Network model based on ns-3");
  41
  42 /*****************
  43  * Crude globals *
  44  *****************/
  45
  46 extern std::map<std::string, SgFlow*, std::less<>> flow_from_sock;
  47 extern std::map<std::string, ns3::ApplicationContainer, std::less<>> sink_from_sock;
  48
  49 static ns3::InternetStackHelper stack;
  50
  51 static int number_of_links = 1;
  52 static int number_of_networks = 1;
  53
  54 /* wifi globals */
  55 static ns3::WifiHelper wifi;
  56 #if NS3_MINOR_VERSION < 33
  57 static ns3::YansWifiPhyHelper wifiPhy = ns3::YansWifiPhyHelper::Default();
  58 #else
  59 static ns3::YansWifiPhyHelper wifiPhy;
  60 #endif
  61 static ns3::YansWifiChannelHelper wifiChannel = ns3::YansWifiChannelHelper::Default();
  62 static ns3::WifiMacHelper wifiMac;
  63 static ns3::MobilityHelper mobility;
  64
  65 simgrid::xbt::Extension<simgrid::kernel::routing::NetPoint, NetPointNs3> NetPointNs3::EXTENSION_ID;
  66
  67 static std::string transformIpv4Address(ns3::Ipv4Address from)
  68 {
  69   std::stringstream sstream;
  70   sstream << from;
  71   return sstream.str();
  72 }
  73
  74 NetPointNs3::NetPointNs3() : ns3_node_(ns3::CreateObject<ns3::Node>(0))
  75 {
  76   stack.Install(ns3_node_);
  77 }
  78
  79 void resumeWifiDevice(ns3::Ptr<ns3::WifiNetDevice> device) {
  80     device->GetPhy()->ResumeFromOff();
  81 }
  82
  83 /*************
  84  * Callbacks *
  85  *************/
  86
  87 static void zoneCreation_cb(simgrid::s4u::NetZone const& zone) {
  88     simgrid::kernel::routing::WifiZone* wifizone = dynamic_cast<simgrid::kernel::routing::WifiZone*> (zone.get_impl());
  89     if (wifizone == nullptr) return;
  90
  91 #if NS3_MINOR_VERSION < 32
  92     wifi.SetStandard(ns3::WIFI_PHY_STANDARD_80211n_5GHZ);
  93 #else
  94     wifi.SetStandard(ns3::WIFI_STANDARD_80211n_5GHZ);
  95 #endif
  96
  97     std::string ssid = wifizone->get_name();
  98     const char* mcs = wifizone->get_property("mcs");
  99     const char* nss = wifizone->get_property("nss");
 100     int mcs_value = mcs ? atoi(mcs) : 3;
 101     int nss_value = nss ? atoi(nss) : 1;
 102 #if NS3_MINOR_VERSION < 30
 103     if(nss_value != 1+(mcs_value/8))
 104       xbt_die("On NS3 < 3.30, NSS value has to satisfy NSS == 1+(MCS/8) constraint. Bailing out");
 105 #endif
 106     wifi.SetRemoteStationManager("ns3::ConstantRateWifiManager",
 107                                  "ControlMode", ns3::StringValue("HtMcs0"),
 108                                  "DataMode", ns3::StringValue("HtMcs" + std::to_string(mcs_value)));
 109     wifiPhy.SetChannel(wifiChannel.Create());
 110     wifiPhy.Set("Antennas", ns3::UintegerValue(nss_value));
 111     wifiPhy.Set("MaxSupportedTxSpatialStreams", ns3::UintegerValue(nss_value));
 112     wifiPhy.Set("MaxSupportedRxSpatialStreams", ns3::UintegerValue(nss_value));
 113     wifiMac.SetType("ns3::ApWifiMac",
 114                     "Ssid", ns3::SsidValue(ssid));
 115
 116     mobility.SetMobilityModel("ns3::ConstantPositionMobilityModel");
 117     ns3::Ptr<ns3::ListPositionAllocator> positionAllocS = ns3::CreateObject<ns3::ListPositionAllocator>();
 118     positionAllocS->Add(ns3::Vector(0, 0, 255 * 100 * number_of_networks + 100 * number_of_links));
 119
 120     ns3::NetDeviceContainer netDevices;
 121     NetPointNs3* access_point_netpoint_ns3 = wifizone->get_access_point()->extension<NetPointNs3>();
 122
 123     ns3::Ptr<ns3::Node> access_point_ns3_node = access_point_netpoint_ns3->ns3_node_;
 124     ns3::NodeContainer nodes = {access_point_ns3_node};
 125     std::vector<NetPointNs3*> hosts_netpoints = {access_point_netpoint_ns3};
 126     netDevices.Add(wifi.Install(wifiPhy, wifiMac,access_point_ns3_node));
 127
 128     wifiMac.SetType ("ns3::StaWifiMac",
 129                      "Ssid", ns3::SsidValue(ssid),
 130                      "ActiveProbing", ns3::BooleanValue(false));
 131
 132     NetPointNs3* station_netpoint_ns3 = nullptr;
 133     ns3::Ptr<ns3::Node> station_ns3_node = nullptr;
 134     double distance;
 135     double angle = 0;
 136     int nb_stations = wifizone->get_all_hosts().size() - 1;
 137     double step = 2 * M_PI / nb_stations;
 138     for (auto station_host : wifizone->get_all_hosts()) {
 139         station_netpoint_ns3 = station_host->get_netpoint()->extension<NetPointNs3>();
 140         if (station_netpoint_ns3 == access_point_netpoint_ns3)
 141             continue;
 142         hosts_netpoints.push_back(station_netpoint_ns3);
 143         distance = station_host->get_property("wifi_distance") ? atof(station_host->get_property("wifi_distance")) : 10.0;
 144         positionAllocS->Add(ns3::Vector(distance * std::cos(angle), distance * std::sin(angle), 255 * 100 * number_of_networks + 100 * number_of_links));
 145         angle += step;
 146         station_ns3_node = station_netpoint_ns3->ns3_node_;
 147         nodes.Add(station_ns3_node);
 148         netDevices.Add(wifi.Install(wifiPhy, wifiMac, station_ns3_node));
 149     }
 150
 151     const char* start_time = wifizone->get_property("start_time");
 152     int start_time_value = start_time ? atoi(start_time) : 0;
 153     auto resume = [](ns3::Ptr<ns3::WifiNetDevice> device){device->GetPhy()->ResumeFromOff();};
 154     for (int i = 0; i < netDevices.GetN(); i++) {
 155         ns3::Ptr<ns3::WifiNetDevice> device = ns3::StaticCast<ns3::WifiNetDevice>(netDevices.Get(i));
 156         device->GetPhy()->SetOffMode();
 157         ns3::Simulator::Schedule(
 158             ns3::Seconds(start_time_value),
 159             &resumeWifiDevice,
 160             device);
 161     }
 162
 163     ns3::Config::Set("/NodeList/*/DeviceList/*/$ns3::WifiNetDevice/Phy/ChannelWidth", ns3::UintegerValue(40));
 164
 165     mobility.SetPositionAllocator(positionAllocS);
 166     mobility.Install(nodes);
 167
 168     ns3::Ipv4AddressHelper address;
 169     std::string addr = simgrid::xbt::string_printf("%d.%d.0.0", number_of_networks, number_of_links);
 170     address.SetBase(addr.c_str(), "255.255.0.0");
 171     XBT_DEBUG("\tInterface stack '%s'", addr.c_str());
 172     ns3::Ipv4InterfaceContainer addresses = address.Assign(netDevices);
 173     for (unsigned int i = 0; i < hosts_netpoints.size(); i++) {
 174         hosts_netpoints[i]->ipv4_address_ = transformIpv4Address(addresses.GetAddress(i));
 175     }
 176
 177     if (number_of_links == 255) {
 178       xbt_assert(number_of_networks < 255, "Number of links and networks exceed 255*255");
 179       number_of_links = 1;
 180       number_of_networks++;
 181     } else {
 182       number_of_links++;
 183     }
 184 }
 185
 186 static void clusterCreation_cb(simgrid::kernel::routing::ClusterCreationArgs const& cluster)
 187 {
 188   ns3::NodeContainer Nodes;
 189
 190   for (int const& i : *cluster.radicals) {
 191     // Create private link
 192     std::string host_id = cluster.prefix + std::to_string(i) + cluster.suffix;
 193     auto* src           = simgrid::s4u::Host::by_name(host_id)->get_netpoint();
 194     auto* dst           = simgrid::s4u::Engine::get_instance()->netpoint_by_name_or_null(cluster.router_id);
 195     xbt_assert(dst != nullptr, "No router named %s", cluster.router_id.c_str());
 196
 197     ns3_add_direct_route(src, dst, cluster.bw, cluster.lat, cluster.id,
 198                          cluster.sharing_policy); // Any ns-3 route is symmetrical
 199
 200     // Also add the host to the list of hosts that will be connected to the backbone
 201     Nodes.Add(src->extension<NetPointNs3>()->ns3_node_);
 202   }
 203
 204   // Create link backbone
 205
 206   xbt_assert(Nodes.GetN() <= 65000, "Cluster with ns-3 is limited to 65000 nodes");
 207   ns3::CsmaHelper csma;
 208   csma.SetChannelAttribute("DataRate",
 209                            ns3::DataRateValue(ns3::DataRate(cluster.bb_bw * 8))); // ns-3 takes bps, but we provide Bps
 210   csma.SetChannelAttribute("Delay", ns3::TimeValue(ns3::Seconds(cluster.bb_lat)));
 211   ns3::NetDeviceContainer devices = csma.Install(Nodes);
 212   XBT_DEBUG("Create CSMA");
 213
 214   std::string addr = simgrid::xbt::string_printf("%d.%d.0.0", number_of_networks, number_of_links);
 215   XBT_DEBUG("Assign IP Addresses %s to CSMA.", addr.c_str());
 216   ns3::Ipv4AddressHelper ipv4;
 217   ipv4.SetBase(addr.c_str(), "255.255.0.0");
 218   ipv4.Assign(devices);
 219
 220   if (number_of_links == 255) {
 221     xbt_assert(number_of_networks < 255, "Number of links and networks exceed 255*255");
 222     number_of_links = 1;
 223     number_of_networks++;
 224   } else {
 225     number_of_links++;
 226   }
 227 }
 228
 229 static void routeCreation_cb(bool symmetrical, simgrid::kernel::routing::NetPoint* src,
 230                              simgrid::kernel::routing::NetPoint* dst, simgrid::kernel::routing::NetPoint* /*gw_src*/,
 231                              simgrid::kernel::routing::NetPoint* /*gw_dst*/,
 232                              std::vector<simgrid::kernel::resource::LinkImpl*> const& link_list)
 233 {
 234   if (link_list.size() == 1) {
 235     auto const* link = static_cast<simgrid::kernel::resource::LinkNS3*>(link_list[0]);
 236
 237     XBT_DEBUG("Route from '%s' to '%s' with link '%s' %s %s", src->get_cname(), dst->get_cname(), link->get_cname(),
 238               (link->get_sharing_policy() == simgrid::s4u::Link::SharingPolicy::WIFI ? "(wifi)" : "(wired)"),
 239               (symmetrical ? "(symmetrical)" : "(not symmetrical)"));
 240
 241     //   XBT_DEBUG("src (%s), dst (%s), src_id = %d, dst_id = %d",src,dst, src_id, dst_id);
 242     XBT_DEBUG("\tLink (%s) bw:%fbps lat:%fs", link->get_cname(), link->get_bandwidth(), link->get_latency());
 243
 244     ns3_add_direct_route(src, dst, link->get_bandwidth(), link->get_latency(), link->get_name(),
 245                          link->get_sharing_policy());
 246   } else {
 247     static bool warned_about_long_routes = false;
 248
 249     if (not warned_about_long_routes)
 250       XBT_WARN("Ignoring a route between %s and %s of length %zu: Only routes of length 1 are considered with ns-3.\n"
 251                "WARNING: You can ignore this warning if your hosts can still communicate when only considering routes "
 252                "of length 1.\n"
 253                "WARNING: Remove long routes to avoid this harmless message; subsequent long routes will be silently "
 254                "ignored.",
 255                src->get_cname(), dst->get_cname(), link_list.size());
 256     warned_about_long_routes = true;
 257   }
 258 }
 259
 260 /*********
 261  * Model *
 262  *********/
 263 void surf_network_model_init_NS3()
 264 {
 265   xbt_assert(surf_network_model == nullptr, "Cannot set the network model twice");
 266
 267   surf_network_model = new simgrid::kernel::resource::NetworkNS3Model();
 268 }
 269
 270 static simgrid::config::Flag<std::string>
 271     ns3_tcp_model("ns3/TcpModel", "The ns-3 tcp model can be: NewReno or Reno or Tahoe", "default");
 272 static simgrid::config::Flag<std::string> ns3_seed(
 273     "ns3/seed",
 274     "The random seed provided to ns-3. Either 'time' to seed with time(), blank to not set (default), or a number.", "",
 275     [](std::string val) {
 276       if (val.length() == 0)
 277         return;
 278       if (strcasecmp(val.c_str(), "time") == 0) {
 279         std::srand(time(NULL));
 280         ns3::RngSeedManager::SetSeed(std::rand());
 281         ns3::RngSeedManager::SetRun(std::rand());
 282       } else {
 283         int v = xbt_str_parse_int(
 284             val.c_str(), "Invalid value for option ns3/seed. It must be either 'time', a number, or left empty.");
 285         ns3::RngSeedManager::SetSeed(v);
 286         ns3::RngSeedManager::SetRun(v);
 287       }
 288     });
 289
 290 namespace simgrid {
 291 namespace kernel {
 292 namespace resource {
 293
 294 NetworkNS3Model::NetworkNS3Model() : NetworkModel(Model::UpdateAlgo::FULL)
 295 {
 296   xbt_assert(not sg_link_energy_is_inited(),
 297              "LinkEnergy plugin and ns-3 network models are not compatible. Are you looking for Ecofen, maybe?");
 298
 299   all_existing_models.push_back(this);
 300
 301   NetPointNs3::EXTENSION_ID = routing::NetPoint::extension_create<NetPointNs3>();
 302
 303   ns3::Config::SetDefault("ns3::TcpSocket::SegmentSize", ns3::UintegerValue(1000));
 304   ns3::Config::SetDefault("ns3::TcpSocket::DelAckCount", ns3::UintegerValue(1));
 305   ns3::Config::SetDefault("ns3::TcpSocketBase::Timestamp", ns3::BooleanValue(false));
 306
 307   auto TcpProtocol = ns3_tcp_model.get();
 308   if (TcpProtocol == "default") {
 309     /* nothing to do */
 310
 311   } else if (TcpProtocol == "Reno" || TcpProtocol == "NewReno" || TcpProtocol == "Tahoe") {
 312     XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'", TcpProtocol.c_str());
 313     ns3::Config::SetDefault("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", ns3::StringValue("ns3::Tcp" + TcpProtocol));
 314
 315   } else {
 316     xbt_die("The ns3/TcpModel must be: NewReno or Reno or Tahoe");
 317   }
 318
 319   routing::NetPoint::on_creation.connect([](routing::NetPoint& pt) {
 320     pt.extension_set<NetPointNs3>(new NetPointNs3());
 321     XBT_VERB("Declare SimGrid's %s within ns-3", pt.get_cname());
 322   });
 323
 324   s4u::Engine::on_platform_created.connect([]() {
 325     /* Create the ns3 topology based on routing strategy */
 326     ns3::GlobalRouteManager::BuildGlobalRoutingDatabase();
 327     ns3::GlobalRouteManager::InitializeRoutes();
 328   });
 329   routing::on_cluster_creation.connect(&clusterCreation_cb);
 330   s4u::NetZone::on_route_creation.connect(&routeCreation_cb);
 331   s4u::NetZone::on_seal.connect(&zoneCreation_cb);
 332 }
 333
 334 LinkImpl* NetworkNS3Model::create_link(const std::string& name, const std::vector<double>& bandwidths, double latency,
 335                                        s4u::Link::SharingPolicy policy)
 336 {
 337   xbt_assert(bandwidths.size() == 1, "ns-3 links must use only 1 bandwidth.");
 338   return new LinkNS3(this, name, bandwidths[0], latency, policy);
 339 }
 340
 341 Action* NetworkNS3Model::communicate(s4u::Host* src, s4u::Host* dst, double size, double rate)
 342 {
 343   xbt_assert(rate == -1,
 344              "Communication over ns-3 links cannot specify a specific rate. Please use -1 as a value instead of %f.",
 345              rate);
 346   return new NetworkNS3Action(this, size, src, dst);
 347 }
 348
 349 double NetworkNS3Model::next_occurring_event(double now)
 350 {
 351   double time_to_next_flow_completion = 0.0;
 352   XBT_DEBUG("ns3_next_occurring_event");
 353
 354   //get the first relevant value from the running_actions list
 355
 356   // If there is no comms in NS-3, then we do not move it forward.
 357   // We will synchronize NS-3 with SimGrid when starting a new communication.
 358   // (see NetworkNS3Action::NetworkNS3Action() for more details on this point)
 359   if (get_started_action_set()->empty() || now == 0.0)
 360     return -1.0;
 361
 362   XBT_DEBUG("doing a ns3 simulation for a duration of %f", now);
 363   ns3_simulator(now);
 364   time_to_next_flow_completion = ns3::Simulator::Now().GetSeconds() - surf_get_clock();
 365   // NS-3 stops as soon as a flow ends,
 366   // but it does not process the other flows that may finish at the same (simulated) time.
 367   // If another flow ends at the same time, time_to_next_flow_completion = 0
 368   if(double_equals(time_to_next_flow_completion, 0, sg_surf_precision))
 369     time_to_next_flow_completion = 0.0;
 370
 371   XBT_DEBUG("min       : %f", now);
 372   XBT_DEBUG("ns3  time : %f", ns3::Simulator::Now().GetSeconds());
 373   XBT_DEBUG("surf time : %f", surf_get_clock());
 374   XBT_DEBUG("Next completion %f :", time_to_next_flow_completion);
 375
 376   return time_to_next_flow_completion;
 377 }
 378
 379 void NetworkNS3Model::update_actions_state(double now, double delta)
 380 {
 381   static std::vector<std::string> socket_to_destroy;
 382
 383   std::string ns3_socket;
 384   for (const auto& elm : flow_from_sock) {
 385     ns3_socket                = elm.first;
 386     SgFlow* sgFlow            = elm.second;
 387     NetworkNS3Action * action = sgFlow->action_;
 388     XBT_DEBUG("Processing flow %p (socket %s, action %p)", sgFlow, ns3_socket.c_str(), action);
 389     // Because NS3 stops as soon as a flow is finished, the other flows that ends at the same time may remains in an
 390     // inconsistent state (i.e. remains_ == 0 but finished_ == false).
 391     // However, SimGrid considers sometimes that an action with remains_ == 0 is finished.
 392     // Thus, to avoid inconsistencies between SimGrid and NS3, set remains to 0 only when the flow is finished in NS3
 393     int remains = action->get_cost() - sgFlow->sent_bytes_;
 394     if(remains > 0)
 395       action->set_remains(remains);
 396
 397     if (TRACE_is_enabled() && action->get_state() == kernel::resource::Action::State::STARTED) {
 398       double data_delta_sent = sgFlow->sent_bytes_ - action->last_sent_;
 399
 400       std::vector<LinkImpl*> route = std::vector<LinkImpl*>();
 401
 402       action->get_src().route_to(&action->get_dst(), route, nullptr);
 403       for (auto const& link : route)
 404         instr::resource_set_utilization("LINK", "bandwidth_used", link->get_cname(), action->get_category(),
 405                                         (data_delta_sent) / delta, now - delta, delta);
 406
 407       action->last_sent_ = sgFlow->sent_bytes_;
 408     }
 409
 410     if ((sgFlow->finished_) && (remains <= 0)) { // finished_ should not become true before remains gets to 0, but it sometimes does. Let's play safe, here.
 411       socket_to_destroy.push_back(ns3_socket);
 412       XBT_DEBUG("Destroy socket %s of action %p", ns3_socket.c_str(), action);
 413       action->set_remains(0);
 414       action->finish(Action::State::FINISHED);
 415     } else {
 416       XBT_DEBUG("Socket %s sent %u bytes out of %u (%u remaining)", ns3_socket.c_str(), sgFlow->sent_bytes_,
 417                 sgFlow->total_bytes_, sgFlow->remaining_);
 418     }
 419   }
 420
 421   while (not socket_to_destroy.empty()) {
 422     ns3_socket = socket_to_destroy.back();
 423     socket_to_destroy.pop_back();
 424     SgFlow* flow = flow_from_sock.at(ns3_socket);
 425     if (XBT_LOG_ISENABLED(res_ns3, xbt_log_priority_debug)) {
 426       XBT_DEBUG("Removing socket %s of action %p", ns3_socket.c_str(), flow->action_);
 427     }
 428     delete flow;
 429     flow_from_sock.erase(ns3_socket);
 430     sink_from_sock.erase(ns3_socket);
 431   }
 432 }
 433
 434 /************
 435  * Resource *
 436  ************/
 437
 438 LinkNS3::LinkNS3(NetworkNS3Model* model, const std::string& name, double bandwidth, double latency,
 439                  s4u::Link::SharingPolicy policy)
 440     : LinkImpl(model, name, nullptr), sharing_policy_(policy)
 441 {
 442   bandwidth_.peak = bandwidth;
 443   latency_.peak   = latency;
 444
 445   s4u::Link::on_creation(*this->get_iface());
 446 }
 447
 448 LinkNS3::~LinkNS3() = default;
 449
 450 void LinkNS3::apply_event(profile::Event*, double)
 451 {
 452   THROW_UNIMPLEMENTED;
 453 }
 454 void LinkNS3::set_bandwidth_profile(profile::Profile*)
 455 {
 456   xbt_die("The ns-3 network model doesn't support bandwidth profiles");
 457 }
 458 void LinkNS3::set_latency_profile(profile::Profile*)
 459 {
 460   xbt_die("The ns-3 network model doesn't support latency profiles");
 461 }
 462
 463 /**********
 464  * Action *
 465  **********/
 466
 467 NetworkNS3Action::NetworkNS3Action(Model* model, double totalBytes, s4u::Host* src, s4u::Host* dst)
 468     : NetworkAction(model, *src, *dst, totalBytes, false)
 469 {
 470   // ns-3 fails when src = dst, so avoid the problem by considering that communications are infinitely fast on the
 471   // loopback that does not exists
 472   if (src == dst) {
 473     static bool warned = false;
 474     if (not warned) {
 475       XBT_WARN("Sending from a host %s to itself is not supported by ns-3. Every such communication finishes "
 476                "immediately upon startup.",
 477                src->get_cname());
 478       warned = true;
 479     }
 480     finish(Action::State::FINISHED);
 481     return;
 482   }
 483
 484   // If there is no other started actions, we need to move NS-3 forward to be sync with SimGrid
 485   if (model->get_started_action_set()->size()==1){
 486     while(double_positive(surf_get_clock() - ns3::Simulator::Now().GetSeconds(), sg_surf_precision)){
 487       XBT_DEBUG("Synchronizing NS-3 (time %f) with SimGrid (time %f)", ns3::Simulator::Now().GetSeconds(), surf_get_clock());
 488       ns3_simulator(surf_get_clock() - ns3::Simulator::Now().GetSeconds());
 489     }
 490   }
 491
 492   static uint16_t port_number = 1;
 493
 494   ns3::Ptr<ns3::Node> src_node = src->get_netpoint()->extension<NetPointNs3>()->ns3_node_;
 495   ns3::Ptr<ns3::Node> dst_node = dst->get_netpoint()->extension<NetPointNs3>()->ns3_node_;
 496
 497   std::string& addr = dst->get_netpoint()->extension<NetPointNs3>()->ipv4_address_;
 498   xbt_assert(not addr.empty(), "Element %s is unknown to ns-3. Is it connected to any one-hop link?",
 499              dst->get_netpoint()->get_cname());
 500
 501   ns3::PacketSinkHelper sink("ns3::TcpSocketFactory", ns3::InetSocketAddress(ns3::Ipv4Address::GetAny(), port_number));
 502   ns3::ApplicationContainer apps = sink.Install(dst_node);
 503
 504   ns3::Ptr<ns3::Socket> sock = ns3::Socket::CreateSocket(src_node, ns3::TcpSocketFactory::GetTypeId());
 505
 506   XBT_DEBUG("Create socket %s for a flow of %.0f Bytes from %s to %s with Interface %s",
 507             transform_socket_ptr(sock).c_str(), totalBytes, src->get_cname(), dst->get_cname(), addr.c_str());
 508
 509   flow_from_sock.insert({transform_socket_ptr(sock), new SgFlow(totalBytes, this)});
 510   sink_from_sock.insert({transform_socket_ptr(sock), apps});
 511
 512   sock->Bind(ns3::InetSocketAddress(port_number));
 513   ns3::Simulator::ScheduleNow(&start_flow, sock, addr.c_str(), port_number);
 514
 515   port_number = 1 + (port_number % UINT16_MAX);
 516   if (port_number == 1)
 517     XBT_WARN("Too many connections! Port number is saturated. Trying to use the oldest ports.");
 518
 519   s4u::Link::on_communicate(*this);
 520 }
 521
 522 void NetworkNS3Action::suspend() {
 523   THROW_UNIMPLEMENTED;
 524 }
 525
 526 void NetworkNS3Action::resume() {
 527   THROW_UNIMPLEMENTED;
 528 }
 529
 530 std::list<LinkImpl*> NetworkNS3Action::get_links() const
 531 {
 532   THROW_UNIMPLEMENTED;
 533 }
 534 void NetworkNS3Action::update_remains_lazy(double /*now*/)
 535 {
 536   THROW_IMPOSSIBLE;
 537 }
 538
 539 } // namespace resource
 540 } // namespace kernel
 541 } // namespace simgrid
 542
 543 void ns3_simulator(double maxSeconds)
 544 {
 545   ns3::EventId id;
 546   if (maxSeconds > 0.0) // If there is a maximum amount of time to run
 547     id = ns3::Simulator::Schedule(ns3::Seconds(maxSeconds), &ns3::Simulator::Stop);
 548
 549   XBT_DEBUG("Start simulator for at most %fs (current time: %f)", maxSeconds, surf_get_clock());
 550   ns3::Simulator::Run ();
 551   XBT_DEBUG("Simulator stopped at %fs", ns3::Simulator::Now().GetSeconds());
 552
 553   if(maxSeconds > 0.0)
 554     id.Cancel();
 555 }
 556
 557 void ns3_add_direct_route(simgrid::kernel::routing::NetPoint* src, simgrid::kernel::routing::NetPoint* dst, double bw,
 558                           double lat, const std::string& link_name, simgrid::s4u::Link::SharingPolicy policy)
 559 {
 560   ns3::Ipv4AddressHelper address;
 561   ns3::NetDeviceContainer netA;
 562
 563   // create link ns3
 564   auto* host_src = src->extension<NetPointNs3>();
 565   auto* host_dst = dst->extension<NetPointNs3>();
 566
 567   xbt_assert(host_src != nullptr, "Network element %s does not seem to be ns-3-ready", src->get_cname());
 568   xbt_assert(host_dst != nullptr, "Network element %s does not seem to be ns-3-ready", dst->get_cname());
 569
 570   if (policy == simgrid::s4u::Link::SharingPolicy::WIFI) {
 571       xbt_die("The wifi sharing policy is not supported for links. You want to use a wifi zone (see documentation).");
 572   } else {
 573     ns3::PointToPointHelper pointToPoint;
 574
 575     XBT_DEBUG("\tAdd PTP from %s to %s bw:'%f Bps' lat:'%fs'", src->get_cname(), dst->get_cname(), bw, lat);
 576     pointToPoint.SetDeviceAttribute("DataRate",
 577                                     ns3::DataRateValue(ns3::DataRate(bw * 8))); // ns-3 takes bps, but we provide Bps
 578     pointToPoint.SetChannelAttribute("Delay", ns3::TimeValue(ns3::Seconds(lat)));
 579
 580     netA.Add(pointToPoint.Install(host_src->ns3_node_, host_dst->ns3_node_));
 581
 582     std::string addr = simgrid::xbt::string_printf("%d.%d.0.0", number_of_networks, number_of_links);
 583     address.SetBase(addr.c_str(), "255.255.0.0");
 584     XBT_DEBUG("\tInterface stack '%s'", addr.c_str());
 585
 586     auto addresses = address.Assign(netA);
 587
 588     host_src->ipv4_address_ = transformIpv4Address(addresses.GetAddress(0));
 589     host_dst->ipv4_address_ = transformIpv4Address(addresses.GetAddress(1));
 590
 591     if (number_of_links == 255) {
 592       xbt_assert(number_of_networks < 255, "Number of links and networks exceed 255*255");
 593       number_of_links = 1;
 594       number_of_networks++;
 595     } else {
 596       number_of_links++;
 597     }
 598   }
 599 }