Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
[mc] Use std::equal_range in get_search_range()
[simgrid.git] / src / surf / network_ns3.cpp
index fece65a..6ede3c7 100644 (file)
@@ -5,7 +5,10 @@
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
 #include "ns3/core-module.h"
+#include "ns3/node.h"
 
+#include "ns3/ns3_interface.h"
+#include "ns3/ns3_simulator.h"
 #include "src/surf/network_ns3.hpp"
 
 #include "src/surf/HostImpl.hpp"
 
 #include "simgrid/s4u/As.hpp"
 
-XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(ns3);
+XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(ns3, surf, "Logging specific to the SURF network NS3 module");
 
 int NS3_EXTENSION_ID;
 
 xbt_dynar_t IPV4addr = xbt_dynar_new(sizeof(char*),free);
 static double time_to_next_flow_completion = -1;
 
-extern xbt_dict_t dict_socket;
+/*****************
+ * Crude globals *
+ *****************/
+
+extern xbt_dict_t flowFromSock;
+
+static ns3::InternetStackHelper stack;
+static ns3::NodeContainer nodes;
+static ns3::NodeContainer Cluster_nodes;
+static ns3::Ipv4InterfaceContainer interfaces;
+
+static int number_of_nodes = 0;
+static int number_of_clusters_nodes = 0;
+static int number_of_links = 1;
+static int number_of_networks = 1;
+static int port_number = 1025; //Port number is limited from 1025 to 65 000
+
+static NS3Sim* ns3_sim = 0;
+
 
 /*************
  * Callbacks *
@@ -32,7 +53,16 @@ static void simgrid_ns3_add_host(simgrid::s4u::Host& host)
 {
   const char* id = host.name().c_str();
   XBT_DEBUG("NS3_ADD_HOST '%s'", id);
-  host.extension_set(NS3_EXTENSION_ID, ns3_add_host(id));
+
+  ns3_node_t ns3host  = xbt_new0(s_ns3_node_t,1);
+  ns3::Ptr<ns3::Node> node =  ns3::CreateObject<ns3::Node> (0);
+  stack.Install(node);
+  nodes.Add(node);
+  ns3host->node_num = number_of_nodes;
+  ns3host->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_HOST;
+  number_of_nodes++;
+
+  host.extension_set(NS3_EXTENSION_ID, ns3host);
 }
 
 static void parse_ns3_add_link(sg_platf_link_cbarg_t link)
@@ -254,9 +284,9 @@ NetworkNS3Model::NetworkNS3Model() : NetworkModel() {
 }
 
 NetworkNS3Model::~NetworkNS3Model() {
-  ns3_finalize();
+  delete ns3_sim;
   xbt_dynar_free_container(&IPV4addr);
-  xbt_dict_free(&dict_socket);
+  xbt_dict_free(&flowFromSock);
 }
 
 Link* NetworkNS3Model::createLink(const char *name, double bandwidth, double latency, e_surf_link_sharing_policy_t policy,
@@ -303,31 +333,28 @@ double NetworkNS3Model::next_occuring_event(double now)
 
 void NetworkNS3Model::updateActionsState(double now, double delta)
 {
-  xbt_dict_cursor_t cursor = NULL;
-  char *key;
-  void *data;
+  static xbt_dynar_t socket_to_destroy = xbt_dynar_new(sizeof(char*),NULL);
 
-  static xbt_dynar_t socket_to_destroy = NULL;
-  if(!socket_to_destroy) socket_to_destroy = xbt_dynar_new(sizeof(char*),NULL);
+  /* If there are no running flows, advance the NS3 simulator and return */
+  if (getRunningActionSet()->empty()) {
 
-  /* If there are no running flows, just return */
-  if (!getRunningActionSet()->size()) {
-    while(double_positive(now-ns3::Simulator::Now().GetSeconds(), sg_surf_precision)) {
+    while(double_positive(now - ns3::Simulator::Now().GetSeconds(), sg_surf_precision))
       ns3_simulator(now-ns3::Simulator::Now().GetSeconds());
-    }
+
     return;
   }
 
-  NetworkNS3Action *action;
-  xbt_dict_foreach(dict_socket,cursor,key,data){
-    action = static_cast<NetworkNS3Action*>(ns3_get_socket_action(data));
-    XBT_DEBUG("Processing socket %p (action %p)",data,action);
-    action->setRemains(action->getCost() - ns3_get_socket_sent(data));
+  xbt_dict_cursor_t cursor = NULL;
+  char *ns3Socket;
+  SgFlow *sgFlow;
+  xbt_dict_foreach(flowFromSock,cursor,ns3Socket,sgFlow){
+    NetworkNS3Action * action = sgFlow->action_;
+    XBT_DEBUG("Processing socket %p (action %p)",sgFlow,action);
+    action->setRemains(action->getCost() - sgFlow->sentBytes_);
 
     if (TRACE_is_enabled() &&
         action->getState() == Action::State::running){
-      double data_sent = ns3_get_socket_sent(data);
-      double data_delta_sent = data_sent - action->m_lastSent;
+      double data_delta_sent = sgFlow->sentBytes_ - action->m_lastSent;
 
       std::vector<Link*> *route = new std::vector<Link*>();
 
@@ -336,24 +363,25 @@ void NetworkNS3Model::updateActionsState(double now, double delta)
         TRACE_surf_link_set_utilization (link->getName(), action->getCategory(), (data_delta_sent)/delta, now-delta, delta);
       delete route;
 
-      action->m_lastSent = data_sent;
+      action->m_lastSent = sgFlow->sentBytes_;
     }
 
-    if(ns3_get_socket_is_finished(data) == 1){
-      xbt_dynar_push(socket_to_destroy,&key);
-      XBT_DEBUG("Destroy socket %p of action %p", key, action);
+    if(sgFlow->finished_){
+      xbt_dynar_push(socket_to_destroy,&ns3Socket);
+      XBT_DEBUG("Destroy socket %p of action %p", ns3Socket, action);
       action->finish();
       action->setState(Action::State::done);
     }
   }
 
   while (!xbt_dynar_is_empty(socket_to_destroy)){
-    xbt_dynar_pop(socket_to_destroy,&key);
+    xbt_dynar_pop(socket_to_destroy,&ns3Socket);
 
-    void *data = xbt_dict_get (dict_socket, key);
-    action = static_cast<NetworkNS3Action*>(ns3_get_socket_action(data));
-    XBT_DEBUG ("Removing socket %p of action %p", key, action);
-    xbt_dict_remove(dict_socket, key);
+    if (XBT_LOG_ISENABLED(ns3, xbt_log_priority_debug)) {
+      SgFlow *flow = (SgFlow*)xbt_dict_get (flowFromSock, ns3Socket);
+      XBT_DEBUG ("Removing socket %p of action %p", ns3Socket, flow->action_);
+    }
+    xbt_dict_remove(flowFromSock, ns3Socket);
   }
   return;
 }
@@ -426,3 +454,208 @@ int NetworkNS3Action::unref()
 
 }
 }
+
+
+
+
+
+void ns3_simulator(double min){
+  ns3_sim->simulator_start(min);
+}
+
+int ns3_create_flow(const char* a,const char *b,double start,u_int32_t TotalBytes,simgrid::surf::NetworkNS3Action * action)
+{
+  ns3_node_t node1 = ns3_find_host(a);
+  ns3_node_t node2 = ns3_find_host(b);
+
+  ns3::Ptr<ns3::Node> src_node = nodes.Get(node1->node_num);
+  ns3::Ptr<ns3::Node> dst_node = nodes.Get(node2->node_num);
+
+  char* addr = (char*)xbt_dynar_get_as(IPV4addr,node2->node_num,char*);
+
+  XBT_DEBUG("ns3_create_flow %d Bytes from %d to %d with Interface %s",TotalBytes, node1->node_num, node2->node_num,addr);
+  ns3_sim->create_flow_NS3(src_node, dst_node, port_number,
+      start,
+      addr,
+      TotalBytes,
+      action);
+
+  port_number++;
+  if(port_number >= 65001 ) xbt_die("Too many connections! Port number is saturated.");
+  return 0;
+}
+
+// initialize the NS3 interface and environment
+int ns3_initialize(const char* TcpProtocol){
+  xbt_assert(!ns3_sim, "ns3 already initialized");
+  ns3_sim = new NS3Sim();
+
+//  tcpModel are:
+//  "ns3::TcpNewReno"
+//  "ns3::TcpReno"
+//  "ns3::TcpTahoe"
+
+  ns3::Config::SetDefault ("ns3::TcpSocket::SegmentSize", ns3::UintegerValue (1024)); // 1024-byte packet for easier reading
+  ns3::Config::SetDefault ("ns3::TcpSocket::DelAckCount", ns3::UintegerValue (1));
+
+  if(!strcmp(TcpProtocol,"default")){
+    return 0;
+  }
+  if(!strcmp(TcpProtocol,"Reno")){
+    XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
+    ns3::Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", ns3::StringValue("ns3::TcpReno"));
+    return 0;
+  }
+  if(!strcmp(TcpProtocol,"NewReno")){
+    XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
+    ns3::Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", ns3::StringValue("ns3::TcpNewReno"));
+    return 0;
+  }
+  if(!strcmp(TcpProtocol,"Tahoe")){
+    XBT_INFO("Switching Tcp protocol to '%s'",TcpProtocol);
+    ns3::Config::SetDefault ("ns3::TcpL4Protocol::SocketType", ns3::StringValue("ns3::TcpTahoe"));
+    return 0;
+  }
+
+  XBT_ERROR("The ns3/TcpModel must be : NewReno or Reno or Tahoe");
+  return 0;
+}
+
+void * ns3_add_host_cluster(const char * id)
+{
+  ns3_node_t host  = xbt_new0(s_ns3_node_t,1);
+  XBT_DEBUG("Interface ns3 add host[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
+  ns3::Ptr<ns3::Node> node =  ns3::CreateObject<ns3::Node> (0);
+  stack.Install(node);
+  Cluster_nodes.Add(node);
+  nodes.Add(node);
+  host->node_num = number_of_nodes;
+  host->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_HOST;
+  number_of_nodes++;
+  return host;
+}
+
+void * ns3_add_router(const char * id)
+{
+  ns3_node_t router  = xbt_new0(s_ns3_node_t,1);
+  XBT_DEBUG("Interface ns3 add router[%d] '%s'",number_of_nodes,id);
+  ns3::Ptr<ns3::Node> node =  ns3::CreateObject<ns3::Node> (0);
+  stack.Install(node);
+  nodes.Add(node);
+  router->node_num = number_of_nodes;
+  router->type = NS3_NETWORK_ELEMENT_ROUTER;
+  number_of_nodes++;
+  return router;
+}
+
+void ns3_add_cluster(char * bw,char * lat,const char *id)
+{
+
+  XBT_DEBUG("cluster_id: %s",id);
+  XBT_DEBUG("bw: %s lat: %s",bw,lat);
+  XBT_DEBUG("Number of %s nodes: %d",id,Cluster_nodes.GetN() - number_of_clusters_nodes);
+
+  ns3::NodeContainer Nodes;
+
+  for(unsigned int i = number_of_clusters_nodes; i < Cluster_nodes.GetN() ; i++){
+    Nodes.Add(Cluster_nodes.Get(i));
+    XBT_DEBUG("Add node %d to cluster",i);
+  }
+  number_of_clusters_nodes = Cluster_nodes.GetN();
+
+  XBT_DEBUG("Add router %d to cluster",nodes.GetN()-Nodes.GetN()-1);
+  Nodes.Add(nodes.Get(nodes.GetN()-Nodes.GetN()-1));
+
+  if(Nodes.GetN() > 65000)
+    xbt_die("Cluster with NS3 is limited to 65000 nodes");
+  ns3::CsmaHelper csma;
+  csma.SetChannelAttribute ("DataRate", ns3::StringValue (bw));
+  csma.SetChannelAttribute ("Delay", ns3::StringValue (lat));
+  ns3::NetDeviceContainer devices = csma.Install (Nodes);
+  XBT_DEBUG("Create CSMA");
+
+  char * adr = bprintf("%d.%d.0.0",number_of_networks,number_of_links);
+  XBT_DEBUG("Assign IP Addresses %s to CSMA.",adr);
+  ns3::Ipv4AddressHelper ipv4;
+  ipv4.SetBase (adr, "255.255.0.0");
+  free(adr);
+  interfaces.Add(ipv4.Assign (devices));
+
+  if(number_of_links == 255){
+    if(number_of_networks == 255)
+      xbt_die("Number of links and networks exceed 255*255");
+    number_of_links = 1;
+    number_of_networks++;
+  }else{
+    number_of_links++;
+  }
+  XBT_DEBUG("Number of nodes in Cluster_nodes: %d",Cluster_nodes.GetN());
+}
+
+void * ns3_add_AS(const char * id)
+{
+  XBT_DEBUG("Interface ns3 add AS '%s'",id);
+  return NULL;
+}
+
+static char* transformIpv4Address (ns3::Ipv4Address from){
+  std::stringstream sstream;
+    sstream << from ;
+    std::string s = sstream.str();
+    return bprintf("%s",s.c_str());
+}
+
+void ns3_add_link(int src, e_ns3_network_element_type_t type_src,
+          int dst, e_ns3_network_element_type_t type_dst,
+          char *bw, char *lat)
+{
+  if(number_of_links == 1 ) {
+    LogComponentEnable("UdpEchoClientApplication", ns3::LOG_LEVEL_INFO);
+    LogComponentEnable("UdpEchoServerApplication", ns3::LOG_LEVEL_INFO);
+  }
+
+  ns3::MyPointToPointHelper pointToPoint;
+
+  ns3::NetDeviceContainer netA;
+  ns3::Ipv4AddressHelper address;
+
+  ns3::Ptr<ns3::Node> a = nodes.Get(src);
+  ns3::Ptr<ns3::Node> b = nodes.Get(dst);
+
+  XBT_DEBUG("\tAdd PTP from %d to %d bw:'%s' lat:'%s'",src,dst,bw,lat);
+  pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", ns3::StringValue (bw));
+  pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", ns3::StringValue (lat));
+  //pointToPoint.EnablePcapAll("test_ns3_trace"); //DEBUG
+
+  netA.Add(pointToPoint.Install (a, type_src, b, type_dst));
+
+  char * adr = bprintf("%d.%d.0.0",number_of_networks,number_of_links);
+  address.SetBase (adr, "255.255.0.0");
+  XBT_DEBUG("\tInterface stack '%s'",adr);
+  free(adr);
+  interfaces.Add(address.Assign (netA));
+
+  char *tmp = transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-2));
+  xbt_dynar_set_as(IPV4addr,src,char*,tmp);
+  XBT_DEBUG("Have write '%s' for Node '%d'",(char*)xbt_dynar_get_as(IPV4addr,src,char*),src);
+
+  tmp = transformIpv4Address(interfaces.GetAddress(interfaces.GetN()-1));
+  xbt_dynar_set_as(IPV4addr,dst,char*,tmp);
+  XBT_DEBUG("Have write '%s' for Node '%d'",(char*)xbt_dynar_get_as(IPV4addr,dst,char*),dst);
+
+  if(number_of_links == 255){
+    if(number_of_networks == 255)
+      xbt_die("Number of links and networks exceed 255*255");
+    number_of_links = 1;
+    number_of_networks++;
+  }else{
+    number_of_links++;
+  }
+}
+
+void ns3_end_platform(void)
+{
+  XBT_DEBUG("InitializeRoutes");
+  ns3::GlobalRouteManager::BuildGlobalRoutingDatabase();
+  ns3::GlobalRouteManager::InitializeRoutes();
+}