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_stop(min);
  39                         ns3_sim->simulator_start();
  40 }
  41
  42 void* ns3_get_socket_action(void *socket){
  43                 return ns3_sim->get_action_from_socket(socket);
  44 }
  45
  46 double ns3_get_socket_remains(void *socket){
  47                 return ns3_sim->get_remains_from_socket(socket);
  48 }
  49
  50 double ns3_get_socket_sent(void *socket){
  51   return ns3_sim->get_sent_from_socket(socket);
  52 }
  53
  54 char ns3_get_socket_is_finished(void *socket){
  55                 return ns3_sim->get_finished(socket);
  56 }
  57
  58 double ns3_time(){
  59         return Simulator::Now().GetSeconds();
  60 }
  61
  62 int ns3_create_flow(const char* a,const char *b,double start,u_int32_t TotalBytes,void * action)
  63 {
  64         ns3_nodes_t node1 = (ns3_nodes_t) xbt_lib_get_or_null(host_lib,a,NS3_HOST_LEVEL);
  65         ns3_nodes_t node2 = (ns3_nodes_t) xbt_lib_get_or_null(host_lib,b,NS3_HOST_LEVEL);
  66
  67         Ptr<Node> src_node = nodes.Get(node1->node_num);
  68         Ptr<Node> dst_node = nodes.Get(node2->node_num);
  69
  70         char* addr = (char*)xbt_dynar_get_ptr(IPV4addr,node2->node_num);
  71
  72         XBT_DEBUG("ns3_create_flow %d Bytes from %d to %d with Interface %s",TotalBytes, node1->node_num, node2->node_num,addr);
  73         ns3_sim->create_flow_NS3(src_node,
  74                         dst_node,
  75                         port_number,
  76                         start,
  77                         addr,
  78                         TotalBytes,
  79                         action);
  80
  81         port_number++;
  82         if(port_number >= 65001 ) xbt_die("Too many connections! Port number is saturated.");
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 // clean up
  87 int ns3_finalize(void){
  88         if (!ns3_sim) return -1;
  89         delete ns3_sim;
  90         ns3_sim = 0;
  91         return 0;
  92 }
  93
  94 // initialize the NS3 interface and environment
  95 int ns3_initialize(const char* TcpProtocol){
  96   xbt_assert(!ns3_sim, "ns3 already initialized");
  97   ns3_sim = new NS3Sim();
  98
  99 //  tcpModel are:
 100 //  "ns3::TcpNewReno"
 101 //  "ns3::TcpReno"
 102 //  "ns3::TcpTahoe"
 103
 104   Config::SetDefault ("ns3::TcpSocket::SegmentSize", UintegerValue (1000)); // 1000-byte packet for easier reading
 105   Config::SetDefault ("ns3::TcpSocket::DelAckCount", UintegerValue (1));
 106
 107   if(!strcmp(TcpProtocol,"default")){
 108           return 0;
 109   }
 110   if(!strcmp(TcpProtocol,"Reno")){
 111           XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
 112           Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", StringValue("ns3::TcpReno"));
 113           return 0;
 114   }
 115   if(!strcmp(TcpProtocol,"NewReno")){
 116           XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
 117           Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", StringValue("ns3::TcpNewReno"));
 118           return 0;
 119   }
 120   if(!strcmp(TcpProtocol,"Tahoe")){
 121           XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
 122           Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", StringValue("ns3::TcpTahoe"));
 123           return 0;
 124   }
 125
 126   XBT_ERROR("The ns3/TcpModel must be : NewReno or Reno or Tahoe");
 127 }
 128
 129 void * ns3_add_host(char * id)
 130 {
 131         ns3_nodes_t host  = xbt_new0(s_ns3_nodes_t,1);
 132         XBT_DEBUG("Interface ns3 add host[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 133         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 134         stack.Install(node);
 135         nodes.Add(node);
 136         host->node_num = number_of_nodes;
 137         host->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_HOST;
 138         host->data = GetPointer(node);
 139         number_of_nodes++;
 140         return host;
 141 }
 142
 143 void * ns3_add_host_cluster(char * id)
 144 {
 145         ns3_nodes_t host  = xbt_new0(s_ns3_nodes_t,1);
 146         XBT_DEBUG("Interface ns3 add host[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 147         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 148         stack.Install(node);
 149         Cluster_nodes.Add(node);
 150         nodes.Add(node);
 151         host->node_num = number_of_nodes;
 152         host->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_HOST;
 153         host->data = node;
 154         number_of_nodes++;
 155         return host;
 156 }
 157
 158 void * ns3_add_router(char * id)
 159 {
 160         ns3_nodes_t router  = xbt_new0(s_ns3_nodes_t,1);
 161         XBT_DEBUG("Interface ns3 add router[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 162         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 163         stack.Install(node);
 164         nodes.Add(node);
 165         router->node_num = number_of_nodes;
 166         router->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_ROUTER;
 167         router->data = node;
 168         number_of_nodes++;
 169         return router;
 170 }
 171
 172 void * ns3_add_cluster(char * bw,char * lat,char *id)
 173 {
 174
 175         XBT_DEBUG("cluster_id: %s",id);
 176         XBT_DEBUG("bw: %s lat: %s",bw,lat);
 177         XBT_DEBUG("Number of %s nodes: %d",id,Cluster_nodes.GetN() - number_of_clusters_nodes);
 178
 179         NodeContainer Nodes;
 180         int i;
 181
 182         for(i = number_of_clusters_nodes; i < Cluster_nodes.GetN() ; i++){
 183                 Nodes.Add(Cluster_nodes.Get(i));
 184                 XBT_DEBUG("Add node %d to cluster",i);
 185         }
 186         number_of_clusters_nodes = Cluster_nodes.GetN();
 187
 188         XBT_DEBUG("Add router %d to cluster",nodes.GetN()-Nodes.GetN()-1);
 189         Nodes.Add(nodes.Get(nodes.GetN()-Nodes.GetN()-1));
 190
 191         if(Nodes.GetN() > 65000)
 192                 xbt_die("Cluster with NS3 is limited to 65000 nodes");
 193         CsmaHelper csma;
 194         csma.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue (bw));
 195         csma.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue (lat));
 196         NetDeviceContainer devices = csma.Install (Nodes);
 197         XBT_DEBUG("Create CSMA");
 198
 199         char * adr = bprintf("%d.%d.0.0",number_of_networks,number_of_links);
 200         XBT_DEBUG("Assign IP Addresses %s to CSMA.",adr);
 201         Ipv4AddressHelper ipv4;
 202         ipv4.SetBase (adr, "255.255.0.0");
 203         interfaces.Add(ipv4.Assign (devices));
 204
 205         if(number_of_links == 255){
 206                 if(number_of_networks == 255)
 207                         xbt_die("Number of links and networks exceed 255*255");
 208                 number_of_links = 1;
 209                 number_of_networks++;
 210         }else{
 211                 number_of_links++;
 212         }
 213         XBT_DEBUG("Number of nodes in Cluster_nodes: %d",Cluster_nodes.GetN());
 214 }
 215
 216 void * ns3_add_AS(char * id)
 217 {
 218         XBT_DEBUG("Interface ns3 add AS '%s'",id);
 219         return NULL;
 220 }
 221
 222 static char* transformIpv4Address (Ipv4Address from){
 223         std::stringstream sstream;
 224                 sstream << from ;
 225                 std::string s = sstream.str();
 226                 size_t size = s.size() + 1;
 227                 char* IPaddr = bprintf("%s",s.c_str());
 228                 return IPaddr;
 229 }
 230
 231 void * ns3_add_link(int src,int dst,char * bw,char * lat)
 232 {
 233         if(number_of_links == 1 ) {
 234                 LogComponentEnable("UdpEchoClientApplication", LOG_LEVEL_INFO);
 235                 LogComponentEnable("UdpEchoServerApplication", LOG_LEVEL_INFO);
 236         }
 237
 238         PointToPointHelper pointToPoint;
 239         NetDeviceContainer netA;
 240         Ipv4AddressHelper address;
 241
 242         Ptr<Node> a = nodes.Get(src);
 243         Ptr<Node> b = nodes.Get(dst);
 244
 245         XBT_DEBUG("\tAdd PTP from %d to %d bw:'%s' lat:'%s'",src,dst,bw,lat);
 246         pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue (bw));
 247         pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue (lat));
 248         //pointToPoint.EnablePcapAll("test_ns3_trace"); //DEBUG
 249
 250         netA.Add(pointToPoint.Install (a, b));
 251
 252         char * adr = bprintf("%d.%d.0.0",number_of_networks,number_of_links);
 253         address.SetBase (adr, "255.255.0.0");
 254         XBT_DEBUG("\tInterface stack '%s'",adr);
 255         free(adr);
 256         interfaces.Add(address.Assign (netA));
 257
 258         XBT_DEBUG("Have write '%s' for Node '%d'",transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-2)),src);
 259         xbt_dynar_set(IPV4addr,src,
 260                         transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-2)));
 261
 262         XBT_DEBUG("Have write '%s' for Node '%d'",transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-1)),dst);
 263         xbt_dynar_set(IPV4addr,dst,
 264                         transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-1)));
 265
 266         if(number_of_links == 255){
 267                 if(number_of_networks == 255)
 268                         xbt_die("Number of links and networks exceed 255*255");
 269                 number_of_links = 1;
 270                 number_of_networks++;
 271         }else{
 272                 number_of_links++;
 273         }
 274 }
 275
 276 void * ns3_end_platform(void)
 277 {
 278         XBT_DEBUG("InitializeRoutes");
 279         GlobalRouteManager::BuildGlobalRoutingDatabase();
 280         GlobalRouteManager::InitializeRoutes();
 281 }