Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Channel: the S4U name of msg_mailbox_t
[simgrid.git] / src / surf / gtnets / gtnets_simulator.cc
index eac36f4..6c348f7 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
-/*     $Id$     */
-/* Copyright (c) 2007 Kayo Fujiwara. All rights reserved.                  */
+/* Copyright (c) 2007-2011, 2014. The SimGrid Team.
+ * All rights reserved.                                                     */
 
 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
@@ -8,6 +8,17 @@
 #include "gtnets_topology.h"
 #include <map>
 #include <vector>
+#ifdef XBT_DEBUG
+       #undef XBT_DEBUG
+#endif
+#include "xbt/log.h"
+#include "xbt/asserts.h"
+#include "RngStream.h"
+#include <unistd.h> /* pipe */
+
+XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_network_gtnets_simulator, surf_network_gtnets,
+                                "Logging specific to the SURF network GTNetS simulator");
+
 
 using namespace std;
 
@@ -15,23 +26,141 @@ static vector<void*> meta_flows;
 static int* meta_nflow;
 static int meta_flg = 0;
 
+
 void static tcp_sent_callback(void* action, double completion_time);
 
+
 // Constructor.
 // TODO: check the default values.
-GTSim::GTSim(){
-  int wsize = 20000;
+GTSim::GTSim(int WindowSize){
+  int wsize = WindowSize;
   is_topology_ = 0;
   nflow_ = 0;
+  jitter_ = 0;
+  jitter_seed_ = 10;
+
+  // EXTRACTED FROM GTNETS SOURCE CODE COMMENTS
+  //  REDQueue::REDQueue(
+  //     DCount_t in_w_q, Count_t in_min_th, Count_t in_max_th,
+  //     Count_t in_limit, DCount_t in_max_p, Count_t in_mean_pktsize) : iface(nil)
+  // Set default values.
+  //Doc:Desc This constructor the critical RED parameters and builds a
+  //Doc:Desc correspoding RED queue
+  //Doc:Arg1 weight of the queue
+  //Doc:Arg2 minimum threshold
+  //Doc:Arg3 maximum threshold
+  //Doc:Arg4 Limit/max size for the queue
+  //Doc:Arg5 maximum value for mark/drop probability
+  //Doc:Arg6 Average packet size
+
+  //Default Parameters
+  //REDQueue *default_red_queue_ = new REDQueue(0.002, 2500, 7500, 30000, 0.10, 500);
+  //Same as above
+  //REDQueue *default_red_queue_ = new REDQueue();
+
+  //See for details of how those values are calucated below
+  //[1] Sally Floyd and Van Jacobson, "Random Early Detection Gateways with Congestion Avoidance",
+  //    IEEE/ACM Transactions on Networking, vol. 1, n. 4, august 1993.
+  //
+  //[2] Kostas Pentikousis, "Active Queue Management", ACM Crossroads, vol. 7, n. 5,
+  //    mid-summer 2001
+  //
+  //[3] Stefann De Cnodder, Omar Ecoumi, Kenny Paulwels, "RED behavior with different packet sizes",
+  //    5th IEEE Symposium on Computers and Communication, (ISCC 2000)
+  //
+  //[4] http://www.opalsoft.net/qos/DS-26.htm
+  //
+  //short explanation:
+  // q_weight = fixed to 0.002 in most literature
+  // min_bytes = max / 3 = 16,666,666
+  // max_bytes = mean_bw * max_tolerable_latency, set to 1e8 * 0.5 = 50,000,000
+  // limit_bytes = 8 * max = 400,000,000
+  // prob = follow most literature 0.02
+  // avgpkt = fixed to the same TCP segment size, 1000 Bytes
+  //
+  // burst = (2*(min+max))/(3*avgpkt) ***DON'T USED BY GTNetS***
+  REDQueue *default_red_queue_ = new REDQueue(0.002, 16666666, 50000000, 400000000, 0.02, 1000);
+
+  Queue::Default(*default_red_queue_);
+  delete default_red_queue_;
+
+  TCP::DefaultAdvWin(wsize);
+  TCP::DefaultSegSize(1000);
+  TCP::DefaultTxBuffer(128000);
+  TCP::DefaultRxBuffer(128000);
+
   sim_ = new Simulator();
+  sim_->verbose=false;
   topo_ = new GTNETS_Topology();
 
+  // Manual routing
+  rm_ = new RoutingManual();
+  Routing::SetRouting(rm_);
+}
+
+// Constructor.
+// TODO: check the default values.
+GTSim::GTSim(){
+  int wsize = 20000;
+  is_topology_ = 0;
+  nflow_ = 0;
+  jitter_ = 0;
+  jitter_seed_ = 10;
+
+  // EXTRACTED FROM GTNETS SOURCE CODE COMMENTS
+  //  REDQueue::REDQueue(
+  //     DCount_t in_w_q, Count_t in_min_th, Count_t in_max_th,
+  //     Count_t in_limit, DCount_t in_max_p, Count_t in_mean_pktsize) : iface(nil)
   // Set default values.
+  //Doc:Desc This constructor the critical RED parameters and builds a
+  //Doc:Desc correspoding RED queue
+  //Doc:Arg1 weight of the queue
+  //Doc:Arg2 minimum threshold
+  //Doc:Arg3 maximum threshold
+  //Doc:Arg4 Limit/max size for the queue
+  //Doc:Arg5 maximum value for mark/drop probability
+  //Doc:Arg6 Average packet size
+
+  //Default Parameters
+  //REDQueue *default_red_queue_ = new REDQueue(0.002, 2500, 7500, 30000, 0.10, 500);
+  //Same as above
+  //REDQueue *default_red_queue_ = new REDQueue();
+
+  //See for details of how those values are calucated below
+  //[1] Sally Floyd and Van Jacobson, "Random Early Detection Gateways with Congestion Avoidance",
+  //    IEEE/ACM Transactions on Networking, vol. 1, n. 4, august 1993.
+  //
+  //[2] Kostas Pentikousis, "Active Queue Management", ACM Crossroads, vol. 7, n. 5,
+  //    mid-summer 2001
+  //
+  //[3] Stefann De Cnodder, Omar Ecoumi, Kenny Paulwels, "RED behavior with different packet sizes",
+  //    5th IEEE Symposium on Computers and Communication, (ISCC 2000)
+  //
+  //[4] http://www.opalsoft.net/qos/DS-26.htm
+  //
+  //short explanation:
+  // q_weight = fixed to 0.002 in most literature
+  // min_bytes = max / 3 = 16,666,666
+  // max_bytes = mean_bw * max_tolerable_latency, set to 1e8 * 0.5 = 50,000,000
+  // limit_bytes = 8 * max = 400,000,000
+  // prob = follow most literature 0.02
+  // avgpkt = fixed to the same TCP segment size, 1000 Bytes
+  //
+  // burst = (2*(min+max))/(3*avgpkt) ***DON'T USED BY GTNetS***
+  REDQueue *default_red_queue_ = new REDQueue(0.002, 16666666, 50000000, 400000000, 0.02, 1000);
+
+  Queue::Default(*default_red_queue_);
+  delete default_red_queue_;
+
   TCP::DefaultAdvWin(wsize);
   TCP::DefaultSegSize(1000);
   TCP::DefaultTxBuffer(128000);
   TCP::DefaultRxBuffer(128000);
 
+  sim_ = new Simulator();
+  sim_->verbose=false;
+  topo_ = new GTNETS_Topology();
+
   // Manual routing
   rm_ = new RoutingManual();
   Routing::SetRouting(rm_);
@@ -46,6 +175,13 @@ GTSim::~GTSim(){
   while (!gtnets_links_.empty())
     gtnets_links_.erase(gtnets_links_.begin());
 
+  map<int, Uniform*>::iterator it2;
+  for (it2 = uniform_jitter_generator_.begin(); it2 != uniform_jitter_generator_.end(); it2++){
+    delete it2->second;
+  }
+  while (!uniform_jitter_generator_.empty())
+    uniform_jitter_generator_.erase(uniform_jitter_generator_.begin());
+
   map<int, Node*>::iterator it3;
   for (it3 = gtnets_nodes_.begin(); it3 != gtnets_nodes_.end(); it3++){
     delete it3->second;
@@ -77,21 +213,23 @@ GTSim::~GTSim(){
 }
 
 int GTSim::add_router(int id){
-  if (topo_->add_router(id) < 0){
-    fprintf(stderr, "can't add router %d. already exists.\n", id);
-    return -1;
-  }
+  xbt_assert(!(topo_->add_router(id) < 0), "can't add router %d. already exists", id);
 }
 
 //bandwidth: in bytes.
 //latency: in seconds.
 int GTSim::add_link(int id, double bandwidth, double latency){
   double bw = bandwidth * 8; //Bandwidth in bits (used in GTNETS).
-  if (topo_->add_link(id) < 0){
-    fprintf(stderr, "can't add link %d. already exists.\n", id);
-    return -1;
-  }
+  xbt_assert(!(topo_->add_link(id) < 0),"Can't add link %d. already exists", id);
+  XBT_DEBUG("Creating a new P2P, linkid %d, bandwidth %gl, latency %gl", id, bandwidth, latency);
   gtnets_links_[id] = new Linkp2p(bw, latency);
+  if(jitter_ > 0){
+       XBT_DEBUG("Using jitter %f, and seed %u", jitter_, jitter_seed_);
+       double min = -1*jitter_*latency;
+       double max = jitter_*latency;
+       uniform_jitter_generator_[id] = new Uniform(min,max);
+       gtnets_links_[id]->Jitter((const Random &) *(uniform_jitter_generator_[id]));
+  }
   return 0;
 }
 
@@ -108,17 +246,14 @@ bool GTSim::link_include(int id){
 }
 
 int GTSim::add_onehop_route(int src, int dst, int link){
-  if (topo_->add_onehop_route(src, dst, link) < 0){
-    fprintf(stderr, "Cannot add a route, src: %d, dst: %d, link: %d\n",
-           src, dst, link);
-    return -1;
-  }
+  xbt_assert(!(topo_->add_onehop_route(src, dst, link) < 0), "Cannot add a route, src: %d, dst: %d, link: %d", src, dst, link);
   return 0;
 }
 
 // Generate the gtnets nodes according to topo_.
 void GTSim::add_nodes(){
   static unsigned int address = IPAddr("192.168.0.1");
+  IPAddr helper = IPAddr();
   vector<GTNETS_Node*> nodes = topo_->nodes();
   vector<GTNETS_Node*>::iterator it;
   int id;
@@ -126,7 +261,8 @@ void GTSim::add_nodes(){
     id = (*it)->id();
     gtnets_nodes_[id] = new Node();
     gtnets_nodes_[id]->SetIPAddr(address++);
-    //    printf("In GTSim, add_node: %d\n", id);
+    XBT_DEBUG("In GTSim, add_node: %d, with IPAddr %s", id, helper.ToDotted(address-1));
+
   }
 }
 
@@ -145,6 +281,7 @@ void GTSim::node_connect(){
 
       gtnets_nodes_[srcid]->
        AddDuplexLink(gtnets_nodes_[dstid], *(gtnets_links_[linkid]));
+    XBT_DEBUG("Setting DuplexLink, src %d, dst %d, linkid %d", srcid, dstid, linkid);
     }
   }
 }
@@ -155,13 +292,16 @@ void GTSim::create_gtnets_topology(){
   node_connect();
 }
 
+void GTSim::print_topology(){
+  topo_->print_topology();
+}
+
 // Add a route that includes more than one hop. All one hop
 // routes must have been added. When this function is called
 // for the first time, all gtnets nodes are generated.
 int GTSim::add_route(int src, int dst, int* links, int nlink){
   if (is_topology_ == 0){
     create_gtnets_topology();
-    //    topo_->print_topology();
     is_topology_ = 1;
   }  
 
@@ -170,14 +310,8 @@ int GTSim::add_route(int src, int dst, int* links, int nlink){
   int src_node = topo_->nodeid_from_hostid(src);
   int dst_node = topo_->nodeid_from_hostid(dst);
 
-  if (gtnets_nodes_.find(src_node) == gtnets_nodes_.end()){
-    fprintf(stderr, "node %d not found\n", src_node);
-    return -1;
-  }
-  if (gtnets_nodes_.find(dst_node) == gtnets_nodes_.end()){
-    fprintf(stderr, "node %d not found\n", dst_node);
-    return -1;
-  }
+  xbt_assert(!(gtnets_nodes_.find(src_node) == gtnets_nodes_.end()), "Node %d not found", src_node);
+  xbt_assert(!(gtnets_nodes_.find(dst_node) == gtnets_nodes_.end()), "Node %d not found", dst_node);
 
   Node* tmpsrc = gtnets_nodes_[src_node];
   Node* tmpdst = gtnets_nodes_[dst_node];
@@ -186,19 +320,10 @@ int GTSim::add_route(int src, int dst, int* links, int nlink){
   
   cur_node = src_node;
   for (int i = 0; i < nlink; i++){
-    if (gtnets_nodes_.find(cur_node) == gtnets_nodes_.end()){
-      fprintf(stderr, "node %d not found\n", cur_node);
-      return -1;
-    }
+       xbt_assert(!(gtnets_nodes_.find(cur_node) == gtnets_nodes_.end()), "Node %d not found", cur_node);
     next_node = topo_->peer_node_id(links[i], cur_node);
-    if (next_node < 0){
-      fprintf(stderr, "peer node not found\n");
-      return -1;
-    }
-    if (gtnets_nodes_.find(next_node) == gtnets_nodes_.end()){
-      fprintf(stderr, "node %d not found\n", next_node);
-      return -1;
-    }
+    xbt_assert(!(next_node < 0), "Peer node not found");
+    xbt_assert(!(gtnets_nodes_.find(next_node) == gtnets_nodes_.end()), "Node %d not found", next_node);
     
     //add route
     Node* tmpcur = gtnets_nodes_[cur_node];
@@ -217,11 +342,7 @@ int GTSim::add_route(int src, int dst, int* links, int nlink){
     cur_node = next_node;
   }
 
-  if (cur_node != dst_node){
-    fprintf(stderr, "Route inconsistency, last: %d, dst: %d\n",
-           cur_node, dst_node);
-    return -1;
-  }
+  xbt_assert(!(cur_node != dst_node), "Route inconsistency, last: %d, dst: %d",cur_node, dst_node);
 
   return 0;
 }
@@ -233,30 +354,26 @@ int GTSim::create_flow(int src, int dst, long datasize, void* metadata){
   //generate it here.
   if (is_topology_ == 0){
     create_gtnets_topology();
-    //    topo_->print_topology();
     is_topology_ = 1;
   }
 
   int src_node = topo_->nodeid_from_hostid(src);
-  if (src_node < 0){
-    fprintf(stderr, "src %d not found\n");
-    return -1;
-  }
+  xbt_assert(!(src_node < 0), "Src %d not found", src_node);
+
   int dst_node = topo_->nodeid_from_hostid(dst);
-  if (dst_node < 0){
-    fprintf(stderr, "dst %d not found\n");
-    return -1;
-  }
+  xbt_assert(!(dst_node < 0), "Dst %d not found", dst_node);
 
-  gtnets_servers_[nflow_] = (TCPServer*)gtnets_nodes_[dst_node]->
+  gtnets_servers_[nflow_] = (TCPServer*) gtnets_nodes_[dst_node]->
        AddApplication(TCPServer(TCPReno()));
-  gtnets_servers_[nflow_]->BindAndListen(80);
+  gtnets_servers_[nflow_]->BindAndListen(1000+nflow_);
 
   gtnets_clients_[nflow_] = (TCPSend*)gtnets_nodes_[src_node]->
     AddApplication(TCPSend(metadata, gtnets_nodes_[dst_node]->GetIPAddr(), 
-                          80, Constant(datasize), TCPReno()));
+                          1000+nflow_, Constant(datasize), TCPReno()));
   gtnets_clients_[nflow_]->SetSendCallBack(tcp_sent_callback);
   gtnets_clients_[nflow_]->Start(0);
+
+  gtnets_action_to_flow_[metadata] = nflow_;
   nflow_++;
 
   return 0;
@@ -266,14 +383,19 @@ Time_t GTSim::get_time_to_next_flow_completion(){
   int status;
   Time_t t1;
   int pfds[2];
+  int soon_pid=-1;
   meta_flg=0;
+
+  //remain needs to be updated in the future
+  Count_t remain;
   
   pipe(pfds);
   
   t1 = 0;
-  if (fork() != 0){
+  fflush (NULL);
+  if( (soon_pid=fork()) != 0){
     read(pfds[0], &t1, sizeof(Time_t));
-    waitpid(-1, &status, 0);      
+    waitpid(soon_pid, &status, 0);      
   }else{
     Time_t t;
     t = sim_->RunUntilNextCompletion();
@@ -284,7 +406,14 @@ Time_t GTSim::get_time_to_next_flow_completion(){
   return t1;
 }
 
+double GTSim::gtnets_get_flow_rx(void *metadata){
+  int flow_id = gtnets_action_to_flow_[metadata];
+  return gtnets_servers_[flow_id]->GetTotRx(); 
+}
+
+
 int GTSim::run_until_next_flow_completion(void ***metadata, int *number_of_flows){
+
   meta_flows.clear();
   meta_nflow = number_of_flows;
   meta_flg = 1;
@@ -301,6 +430,19 @@ int GTSim::run(double delta){
   return 0;
 }
 
+void GTSim::set_jitter(double d){
+  xbt_assert(((0 <= d)&&(d <= 1)), "The jitter value must be within interval [0.0;1.0), got %f", d);
+  jitter_ = d;
+}
+
+void GTSim::set_jitter_seed(int s){
+  jitter_seed_ = s;
+
+  if(jitter_seed_ > 0.0){
+    XBT_INFO("Setting the jitter_seed with %d", jitter_seed_ );
+    Random::GlobalSeed(jitter_seed_  , jitter_seed_  , jitter_seed_  ,jitter_seed_  ,jitter_seed_  ,jitter_seed_);
+  }
+}
 
 void static tcp_sent_callback(void* action, double completion_time){
   // Schedule the flow complete event.
@@ -314,3 +456,4 @@ void static tcp_sent_callback(void* action, double completion_time){
   }
 }
 
+