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 #include "xbt/Extendable.hpp"
  13
  14
  15 using namespace ns3;
  16
  17 extern xbt_dynar_t IPV4addr;
  18
  19 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(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 int number_of_nodes = 0;
  28 int number_of_clusters_nodes = 0;
  29 int number_of_links = 1;
  30 int number_of_networks = 1;
  31 int port_number = 1025; //Port number is limited from 1025 to 65 000
  32
  33 static NS3Sim* ns3_sim = 0;
  34
  35 void ns3_simulator(double min){
  36                         ns3_sim->simulator_start(min);
  37 }
  38
  39 void* ns3_get_socket_action(void *socket){
  40   return ((MySocket *)socket)->action;
  41 }
  42
  43 double ns3_get_socket_remains(void *socket){
  44   return ((MySocket *)socket)->remaining;
  45 }
  46
  47 double ns3_get_socket_sent(void *socket){
  48   return ((MySocket *)socket)->sentBytes;
  49 }
  50
  51 char ns3_get_socket_is_finished(void *socket){
  52   return ((MySocket *)socket)->finished;
  53 }
  54
  55 int ns3_create_flow(const char* a,const char *b,double start,u_int32_t TotalBytes,void * action)
  56 {
  57         ns3_nodes_t node1 = ns3_find_host(a);
  58         ns3_nodes_t node2 = ns3_find_host(b);
  59
  60         Ptr<Node> src_node = nodes.Get(node1->node_num);
  61         Ptr<Node> dst_node = nodes.Get(node2->node_num);
  62
  63         char* addr = (char*)xbt_dynar_get_as(IPV4addr,node2->node_num,char*);
  64
  65         XBT_DEBUG("ns3_create_flow %d Bytes from %d to %d with Interface %s",TotalBytes, node1->node_num, node2->node_num,addr);
  66         ns3_sim->create_flow_NS3(src_node,
  67                         dst_node,
  68                         port_number,
  69                         start,
  70                         addr,
  71                         TotalBytes,
  72                         action);
  73
  74         port_number++;
  75         if(port_number >= 65001 ) xbt_die("Too many connections! Port number is saturated.");
  76         return 0;
  77 }
  78
  79 // clean up
  80 int ns3_finalize(void){
  81         if (!ns3_sim) return -1;
  82         delete ns3_sim;
  83         ns3_sim = 0;
  84         return 0;
  85 }
  86
  87 // initialize the NS3 interface and environment
  88 int ns3_initialize(const char* TcpProtocol){
  89   xbt_assert(!ns3_sim, "ns3 already initialized");
  90   ns3_sim = new NS3Sim();
  91
  92 //  tcpModel are:
  93 //  "ns3::TcpNewReno"
  94 //  "ns3::TcpReno"
  95 //  "ns3::TcpTahoe"
  96
  97   Config::SetDefault ("ns3::TcpSocket::SegmentSize", UintegerValue (1024)); // 1024-byte packet for easier reading
  98   Config::SetDefault ("ns3::TcpSocket::DelAckCount", UintegerValue (1));
  99
 100   if(!strcmp(TcpProtocol,"default")){
 101           return 0;
 102   }
 103   if(!strcmp(TcpProtocol,"Reno")){
 104           XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
 105           Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", StringValue("ns3::TcpReno"));
 106           return 0;
 107   }
 108   if(!strcmp(TcpProtocol,"NewReno")){
 109           XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
 110           Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", StringValue("ns3::TcpNewReno"));
 111           return 0;
 112   }
 113   if(!strcmp(TcpProtocol,"Tahoe")){
 114           XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
 115           Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", StringValue("ns3::TcpTahoe"));
 116           return 0;
 117   }
 118
 119   XBT_ERROR("The ns3/TcpModel must be : NewReno or Reno or Tahoe");
 120   return 0;
 121 }
 122
 123 void * ns3_add_host(const char * id)
 124 {
 125         ns3_nodes_t host  = xbt_new0(s_ns3_nodes_t,1);
 126         XBT_DEBUG("Interface ns3 add host[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 127         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 128         stack.Install(node);
 129         nodes.Add(node);
 130         host->node_num = number_of_nodes;
 131         host->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_HOST;
 132         host->data = GetPointer(node);
 133         number_of_nodes++;
 134         return host;
 135 }
 136
 137 void * ns3_add_host_cluster(const char * id)
 138 {
 139         ns3_nodes_t host  = xbt_new0(s_ns3_nodes_t,1);
 140         XBT_DEBUG("Interface ns3 add host[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 141         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 142         stack.Install(node);
 143         Cluster_nodes.Add(node);
 144         nodes.Add(node);
 145         host->node_num = number_of_nodes;
 146         host->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_HOST;
 147         host->data = node;
 148         number_of_nodes++;
 149         return host;
 150 }
 151
 152 void * ns3_add_router(const char * id)
 153 {
 154         ns3_nodes_t router  = xbt_new0(s_ns3_nodes_t,1);
 155         XBT_DEBUG("Interface ns3 add router[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 156         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 157         stack.Install(node);
 158         nodes.Add(node);
 159         router->node_num = number_of_nodes;
 160         router->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_ROUTER;
 161         router->data = node;
 162         number_of_nodes++;
 163         return router;
 164 }
 165
 166 void ns3_add_cluster(char * bw,char * lat,const char *id)
 167 {
 168
 169         XBT_DEBUG("cluster_id: %s",id);
 170         XBT_DEBUG("bw: %s lat: %s",bw,lat);
 171         XBT_DEBUG("Number of %s nodes: %d",id,Cluster_nodes.GetN() - number_of_clusters_nodes);
 172
 173         NodeContainer Nodes;
 174         unsigned int i;
 175
 176         for(i = number_of_clusters_nodes; i < Cluster_nodes.GetN() ; i++){
 177                 Nodes.Add(Cluster_nodes.Get(i));
 178                 XBT_DEBUG("Add node %d to cluster",i);
 179         }
 180         number_of_clusters_nodes = Cluster_nodes.GetN();
 181
 182         XBT_DEBUG("Add router %d to cluster",nodes.GetN()-Nodes.GetN()-1);
 183         Nodes.Add(nodes.Get(nodes.GetN()-Nodes.GetN()-1));
 184
 185         if(Nodes.GetN() > 65000)
 186                 xbt_die("Cluster with NS3 is limited to 65000 nodes");
 187         CsmaHelper csma;
 188         csma.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue (bw));
 189         csma.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue (lat));
 190         NetDeviceContainer devices = csma.Install (Nodes);
 191         XBT_DEBUG("Create CSMA");
 192
 193         char * adr = bprintf("%d.%d.0.0",number_of_networks,number_of_links);
 194         XBT_DEBUG("Assign IP Addresses %s to CSMA.",adr);
 195         Ipv4AddressHelper ipv4;
 196         ipv4.SetBase (adr, "255.255.0.0");
 197         free(adr);
 198         interfaces.Add(ipv4.Assign (devices));
 199
 200         if(number_of_links == 255){
 201                 if(number_of_networks == 255)
 202                         xbt_die("Number of links and networks exceed 255*255");
 203                 number_of_links = 1;
 204                 number_of_networks++;
 205         }else{
 206                 number_of_links++;
 207         }
 208         XBT_DEBUG("Number of nodes in Cluster_nodes: %d",Cluster_nodes.GetN());
 209 }
 210
 211 void * ns3_add_AS(const char * id)
 212 {
 213         XBT_DEBUG("Interface ns3 add AS '%s'",id);
 214         return NULL;
 215 }
 216
 217 static char* transformIpv4Address (Ipv4Address from){
 218         std::stringstream sstream;
 219                 sstream << from ;
 220                 std::string s = sstream.str();
 221                 return bprintf("%s",s.c_str());
 222 }
 223
 224 void ns3_add_link(int src, e_ns3_network_element_type_t type_src,
 225                                         int dst, e_ns3_network_element_type_t type_dst,
 226                                         char *bw, char *lat)
 227 {
 228         if(number_of_links == 1 ) {
 229                 LogComponentEnable("UdpEchoClientApplication", LOG_LEVEL_INFO);
 230                 LogComponentEnable("UdpEchoServerApplication", LOG_LEVEL_INFO);
 231         }
 232
 233         MyPointToPointHelper pointToPoint;
 234
 235         NetDeviceContainer netA;
 236         Ipv4AddressHelper address;
 237
 238         Ptr<Node> a = nodes.Get(src);
 239         Ptr<Node> b = nodes.Get(dst);
 240
 241         XBT_DEBUG("\tAdd PTP from %d to %d bw:'%s' lat:'%s'",src,dst,bw,lat);
 242         pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue (bw));
 243         pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue (lat));
 244         //pointToPoint.EnablePcapAll("test_ns3_trace"); //DEBUG
 245
 246         netA.Add(pointToPoint.Install (a, type_src, b, type_dst));
 247
 248         char * adr = bprintf("%d.%d.0.0",number_of_networks,number_of_links);
 249         address.SetBase (adr, "255.255.0.0");
 250         XBT_DEBUG("\tInterface stack '%s'",adr);
 251         free(adr);
 252         interfaces.Add(address.Assign (netA));
 253
 254         char *tmp = transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-2));
 255         xbt_dynar_set_as(IPV4addr,src,char*,tmp);
 256         XBT_DEBUG("Have write '%s' for Node '%d'",(char*)xbt_dynar_get_as(IPV4addr,src,char*),src);
 257
 258         tmp = transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-1));
 259         xbt_dynar_set_as(IPV4addr,dst,char*,tmp);
 260         XBT_DEBUG("Have write '%s' for Node '%d'",(char*)xbt_dynar_get_as(IPV4addr,dst,char*),dst);
 261
 262         if(number_of_links == 255){
 263                 if(number_of_networks == 255)
 264                         xbt_die("Number of links and networks exceed 255*255");
 265                 number_of_links = 1;
 266                 number_of_networks++;
 267         }else{
 268                 number_of_links++;
 269         }
 270 }
 271
 272 void ns3_end_platform(void)
 273 {
 274         XBT_DEBUG("InitializeRoutes");
 275         GlobalRouteManager::BuildGlobalRoutingDatabase();
 276         GlobalRouteManager::InitializeRoutes();
 277 }