src/surf/ns3/ns3_interface.cc

   1 /* Copyright (c) 2007-2014. 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
  14 using namespace ns3;
  15
  16 extern xbt_lib_t host_lib;
  17 extern int NS3_HOST_LEVEL;              //host node for ns3
  18 extern xbt_dynar_t IPV4addr;
  19
  20 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(interface_ns3, surf,
  21                                 "Logging specific to the SURF network NS3 module");
  22
  23 InternetStackHelper stack;
  24 NodeContainer nodes;
  25 NodeContainer Cluster_nodes;
  26 Ipv4InterfaceContainer interfaces;
  27
  28 int number_of_nodes = 0;
  29 int number_of_clusters_nodes = 0;
  30 int number_of_links = 1;
  31 int number_of_networks = 1;
  32 int port_number = 1025; //Port number is limited from 1025 to 65 000
  33
  34 static NS3Sim* ns3_sim = 0;
  35
  36 void ns3_simulator(double min){
  37                         ns3_sim->simulator_start(min);
  38 }
  39
  40 void* ns3_get_socket_action(void *socket){
  41                 return ns3_sim->get_action_from_socket(socket);
  42 }
  43
  44 double ns3_get_socket_remains(void *socket){
  45                 return ns3_sim->get_remains_from_socket(socket);
  46 }
  47
  48 double ns3_get_socket_sent(void *socket){
  49   return ns3_sim->get_sent_from_socket(socket);
  50 }
  51
  52 char ns3_get_socket_is_finished(void *socket){
  53                 return ns3_sim->get_finished(socket);
  54 }
  55
  56 double ns3_time(){
  57         return Simulator::Now().GetSeconds();
  58 }
  59
  60 int ns3_create_flow(const char* a,const char *b,double start,u_int32_t TotalBytes,void * action)
  61 {
  62         ns3_nodes_t node1 = (ns3_nodes_t) xbt_lib_get_or_null(host_lib,a,NS3_HOST_LEVEL);
  63         ns3_nodes_t node2 = (ns3_nodes_t) xbt_lib_get_or_null(host_lib,b,NS3_HOST_LEVEL);
  64
  65         Ptr<Node> src_node = nodes.Get(node1->node_num);
  66         Ptr<Node> dst_node = nodes.Get(node2->node_num);
  67
  68         char* addr = (char*)xbt_dynar_get_as(IPV4addr,node2->node_num,char*);
  69
  70         XBT_DEBUG("ns3_create_flow %d Bytes from %d to %d with Interface %s",TotalBytes, node1->node_num, node2->node_num,addr);
  71         ns3_sim->create_flow_NS3(src_node,
  72                         dst_node,
  73                         port_number,
  74                         start,
  75                         addr,
  76                         TotalBytes,
  77                         action);
  78
  79         port_number++;
  80         if(port_number >= 65001 ) xbt_die("Too many connections! Port number is saturated.");
  81         return 0;
  82 }
  83
  84 // clean up
  85 int ns3_finalize(void){
  86         if (!ns3_sim) return -1;
  87         delete ns3_sim;
  88         ns3_sim = 0;
  89         return 0;
  90 }
  91
  92 // initialize the NS3 interface and environment
  93 int ns3_initialize(const char* TcpProtocol){
  94   xbt_assert(!ns3_sim, "ns3 already initialized");
  95   ns3_sim = new NS3Sim();
  96
  97 //  tcpModel are:
  98 //  "ns3::TcpNewReno"
  99 //  "ns3::TcpReno"
 100 //  "ns3::TcpTahoe"
 101
 102   Config::SetDefault ("ns3::TcpSocket::SegmentSize", UintegerValue (1024)); // 1024-byte packet for easier reading
 103   Config::SetDefault ("ns3::TcpSocket::DelAckCount", UintegerValue (1));
 104
 105   if(!strcmp(TcpProtocol,"default")){
 106           return 0;
 107   }
 108   if(!strcmp(TcpProtocol,"Reno")){
 109           XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
 110           Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", StringValue("ns3::TcpReno"));
 111           return 0;
 112   }
 113   if(!strcmp(TcpProtocol,"NewReno")){
 114           XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
 115           Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", StringValue("ns3::TcpNewReno"));
 116           return 0;
 117   }
 118   if(!strcmp(TcpProtocol,"Tahoe")){
 119           XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
 120           Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", StringValue("ns3::TcpTahoe"));
 121           return 0;
 122   }
 123
 124   XBT_ERROR("The ns3/TcpModel must be : NewReno or Reno or Tahoe");
 125 }
 126
 127 void * ns3_add_host(const char * id)
 128 {
 129         ns3_nodes_t host  = xbt_new0(s_ns3_nodes_t,1);
 130         XBT_DEBUG("Interface ns3 add host[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 131         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 132         stack.Install(node);
 133         nodes.Add(node);
 134         host->node_num = number_of_nodes;
 135         host->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_HOST;
 136         host->data = GetPointer(node);
 137         number_of_nodes++;
 138         return host;
 139 }
 140
 141 void * ns3_add_host_cluster(const char * id)
 142 {
 143         ns3_nodes_t host  = xbt_new0(s_ns3_nodes_t,1);
 144         XBT_DEBUG("Interface ns3 add host[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 145         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 146         stack.Install(node);
 147         Cluster_nodes.Add(node);
 148         nodes.Add(node);
 149         host->node_num = number_of_nodes;
 150         host->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_HOST;
 151         host->data = node;
 152         number_of_nodes++;
 153         return host;
 154 }
 155
 156 void * ns3_add_router(const char * id)
 157 {
 158         ns3_nodes_t router  = xbt_new0(s_ns3_nodes_t,1);
 159         XBT_DEBUG("Interface ns3 add router[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 160         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 161         stack.Install(node);
 162         nodes.Add(node);
 163         router->node_num = number_of_nodes;
 164         router->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_ROUTER;
 165         router->data = node;
 166         number_of_nodes++;
 167         return router;
 168 }
 169
 170 void * ns3_add_cluster(char * bw,char * lat,const char *id)
 171 {
 172
 173         XBT_DEBUG("cluster_id: %s",id);
 174         XBT_DEBUG("bw: %s lat: %s",bw,lat);
 175         XBT_DEBUG("Number of %s nodes: %d",id,Cluster_nodes.GetN() - number_of_clusters_nodes);
 176
 177         NodeContainer Nodes;
 178         int i;
 179
 180         for(i = number_of_clusters_nodes; i < Cluster_nodes.GetN() ; i++){
 181                 Nodes.Add(Cluster_nodes.Get(i));
 182                 XBT_DEBUG("Add node %d to cluster",i);
 183         }
 184         number_of_clusters_nodes = Cluster_nodes.GetN();
 185
 186         XBT_DEBUG("Add router %d to cluster",nodes.GetN()-Nodes.GetN()-1);
 187         Nodes.Add(nodes.Get(nodes.GetN()-Nodes.GetN()-1));
 188
 189         if(Nodes.GetN() > 65000)
 190                 xbt_die("Cluster with NS3 is limited to 65000 nodes");
 191         CsmaHelper csma;
 192         csma.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue (bw));
 193         csma.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue (lat));
 194         NetDeviceContainer devices = csma.Install (Nodes);
 195         XBT_DEBUG("Create CSMA");
 196
 197         char * adr = bprintf("%d.%d.0.0",number_of_networks,number_of_links);
 198         XBT_DEBUG("Assign IP Addresses %s to CSMA.",adr);
 199         Ipv4AddressHelper ipv4;
 200         ipv4.SetBase (adr, "255.255.0.0");
 201         free(adr);
 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(const 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                 return bprintf("%s",s.c_str());
 226 }
 227
 228 void * ns3_add_link(int src, e_ns3_network_element_type_t type_src,
 229                                         int dst, e_ns3_network_element_type_t type_dst,
 230                                         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
 238         MyPointToPointHelper pointToPoint;
 239
 240         NetDeviceContainer netA;
 241         Ipv4AddressHelper address;
 242
 243         Ptr<Node> a = nodes.Get(src);
 244         Ptr<Node> b = nodes.Get(dst);
 245
 246         XBT_DEBUG("\tAdd PTP from %d to %d bw:'%s' lat:'%s'",src,dst,bw,lat);
 247         pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue (bw));
 248         pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue (lat));
 249         //pointToPoint.EnablePcapAll("test_ns3_trace"); //DEBUG
 250
 251         netA.Add(pointToPoint.Install (a, type_src, b, type_dst));
 252
 253         char * adr = bprintf("%d.%d.0.0",number_of_networks,number_of_links);
 254         address.SetBase (adr, "255.255.0.0");
 255         XBT_DEBUG("\tInterface stack '%s'",adr);
 256         free(adr);
 257         interfaces.Add(address.Assign (netA));
 258
 259         char *tmp = transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-2));
 260         xbt_dynar_set_as(IPV4addr,src,char*,tmp);
 261         XBT_DEBUG("Have write '%s' for Node '%d'",(char*)xbt_dynar_get_as(IPV4addr,src,char*),src);
 262
 263         tmp = transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-1));
 264         xbt_dynar_set_as(IPV4addr,dst,char*,tmp);
 265         XBT_DEBUG("Have write '%s' for Node '%d'",(char*)xbt_dynar_get_as(IPV4addr,dst,char*),dst);
 266
 267         if(number_of_links == 255){
 268                 if(number_of_networks == 255)
 269                         xbt_die("Number of links and networks exceed 255*255");
 270                 number_of_links = 1;
 271                 number_of_networks++;
 272         }else{
 273                 number_of_links++;
 274         }
 275 }
 276
 277 void * ns3_end_platform(void)
 278 {
 279         XBT_DEBUG("InitializeRoutes");
 280         GlobalRouteManager::BuildGlobalRoutingDatabase();
 281         GlobalRouteManager::InitializeRoutes();
 282 }