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 simgrid::surf::NetworkNS3Action* 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,simgrid::surf::NetworkNS3Action * action)
  56 {
  57         ns3_node_t node1 = ns3_find_host(a);
  58         ns3_node_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_node_t host  = xbt_new0(s_ns3_node_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         number_of_nodes++;
 133         return host;
 134 }
 135
 136 void * ns3_add_host_cluster(const char * id)
 137 {
 138         ns3_node_t host  = xbt_new0(s_ns3_node_t,1);
 139         XBT_DEBUG("Interface ns3 add host[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 140         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 141         stack.Install(node);
 142         Cluster_nodes.Add(node);
 143         nodes.Add(node);
 144         host->node_num = number_of_nodes;
 145         host->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_HOST;
 146         number_of_nodes++;
 147         return host;
 148 }
 149
 150 void * ns3_add_router(const char * id)
 151 {
 152         ns3_node_t router  = xbt_new0(s_ns3_node_t,1);
 153         XBT_DEBUG("Interface ns3 add router[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
 154         Ptr<Node> node =  CreateObject<Node> (0);
 155         stack.Install(node);
 156         nodes.Add(node);
 157         router->node_num = number_of_nodes;
 158         router->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_ROUTER;
 159         number_of_nodes++;
 160         return router;
 161 }
 162
 163 void ns3_add_cluster(char * bw,char * lat,const char *id)
 164 {
 165
 166         XBT_DEBUG("cluster_id: %s",id);
 167         XBT_DEBUG("bw: %s lat: %s",bw,lat);
 168         XBT_DEBUG("Number of %s nodes: %d",id,Cluster_nodes.GetN() - number_of_clusters_nodes);
 169
 170         NodeContainer Nodes;
 171         unsigned int i;
 172
 173         for(i = number_of_clusters_nodes; i < Cluster_nodes.GetN() ; i++){
 174                 Nodes.Add(Cluster_nodes.Get(i));
 175                 XBT_DEBUG("Add node %d to cluster",i);
 176         }
 177         number_of_clusters_nodes = Cluster_nodes.GetN();
 178
 179         XBT_DEBUG("Add router %d to cluster",nodes.GetN()-Nodes.GetN()-1);
 180         Nodes.Add(nodes.Get(nodes.GetN()-Nodes.GetN()-1));
 181
 182         if(Nodes.GetN() > 65000)
 183                 xbt_die("Cluster with NS3 is limited to 65000 nodes");
 184         CsmaHelper csma;
 185         csma.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue (bw));
 186         csma.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue (lat));
 187         NetDeviceContainer devices = csma.Install (Nodes);
 188         XBT_DEBUG("Create CSMA");
 189
 190         char * adr = bprintf("%d.%d.0.0",number_of_networks,number_of_links);
 191         XBT_DEBUG("Assign IP Addresses %s to CSMA.",adr);
 192         Ipv4AddressHelper ipv4;
 193         ipv4.SetBase (adr, "255.255.0.0");
 194         free(adr);
 195         interfaces.Add(ipv4.Assign (devices));
 196
 197         if(number_of_links == 255){
 198                 if(number_of_networks == 255)
 199                         xbt_die("Number of links and networks exceed 255*255");
 200                 number_of_links = 1;
 201                 number_of_networks++;
 202         }else{
 203                 number_of_links++;
 204         }
 205         XBT_DEBUG("Number of nodes in Cluster_nodes: %d",Cluster_nodes.GetN());
 206 }
 207
 208 void * ns3_add_AS(const char * id)
 209 {
 210         XBT_DEBUG("Interface ns3 add AS '%s'",id);
 211         return NULL;
 212 }
 213
 214 static char* transformIpv4Address (Ipv4Address from){
 215         std::stringstream sstream;
 216                 sstream << from ;
 217                 std::string s = sstream.str();
 218                 return bprintf("%s",s.c_str());
 219 }
 220
 221 void ns3_add_link(int src, e_ns3_network_element_type_t type_src,
 222                                         int dst, e_ns3_network_element_type_t type_dst,
 223                                         char *bw, char *lat)
 224 {
 225         if(number_of_links == 1 ) {
 226                 LogComponentEnable("UdpEchoClientApplication", LOG_LEVEL_INFO);
 227                 LogComponentEnable("UdpEchoServerApplication", LOG_LEVEL_INFO);
 228         }
 229
 230         MyPointToPointHelper pointToPoint;
 231
 232         NetDeviceContainer netA;
 233         Ipv4AddressHelper address;
 234
 235         Ptr<Node> a = nodes.Get(src);
 236         Ptr<Node> b = nodes.Get(dst);
 237
 238         XBT_DEBUG("\tAdd PTP from %d to %d bw:'%s' lat:'%s'",src,dst,bw,lat);
 239         pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue (bw));
 240         pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue (lat));
 241         //pointToPoint.EnablePcapAll("test_ns3_trace"); //DEBUG
 242
 243         netA.Add(pointToPoint.Install (a, type_src, b, type_dst));
 244
 245         char * adr = bprintf("%d.%d.0.0",number_of_networks,number_of_links);
 246         address.SetBase (adr, "255.255.0.0");
 247         XBT_DEBUG("\tInterface stack '%s'",adr);
 248         free(adr);
 249         interfaces.Add(address.Assign (netA));
 250
 251         char *tmp = transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-2));
 252         xbt_dynar_set_as(IPV4addr,src,char*,tmp);
 253         XBT_DEBUG("Have write '%s' for Node '%d'",(char*)xbt_dynar_get_as(IPV4addr,src,char*),src);
 254
 255         tmp = transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-1));
 256         xbt_dynar_set_as(IPV4addr,dst,char*,tmp);
 257         XBT_DEBUG("Have write '%s' for Node '%d'",(char*)xbt_dynar_get_as(IPV4addr,dst,char*),dst);
 258
 259         if(number_of_links == 255){
 260                 if(number_of_networks == 255)
 261                         xbt_die("Number of links and networks exceed 255*255");
 262                 number_of_links = 1;
 263                 number_of_networks++;
 264         }else{
 265                 number_of_links++;
 266         }
 267 }
 268
 269 void ns3_end_platform(void)
 270 {
 271         XBT_DEBUG("InitializeRoutes");
 272         GlobalRouteManager::BuildGlobalRoutingDatabase();
 273         GlobalRouteManager::InitializeRoutes();
 274 }