Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Update copyright lines for 2023.
[simgrid.git] / src / kernel / routing / NetZoneImpl.cpp
index da9e717..f8db982 100644 (file)
-/* Copyright (c) 2006-2021. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
+/* Copyright (c) 2006-2023. 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. */
 
-#include "simgrid/kernel/routing/NetZoneImpl.hpp"
-#include "simgrid/kernel/routing/NetPoint.hpp"
-#include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
-#include "simgrid/s4u/Host.hpp"
-#include "src/surf/cpu_interface.hpp"
-#include "src/surf/network_interface.hpp"
-#include "src/surf/xml/platf_private.hpp"
-#include "surf/surf.hpp"
+#include <simgrid/kernel/routing/NetPoint.hpp>
+#include <simgrid/kernel/routing/NetZoneImpl.hpp>
+#include <simgrid/s4u/Engine.hpp>
+#include <simgrid/s4u/Host.hpp>
+#include <simgrid/s4u/VirtualMachine.hpp>
+
+#include "xbt/asserts.hpp"
+#include "src/include/simgrid/sg_config.hpp"
+#include "src/kernel/EngineImpl.hpp"
+#include "src/kernel/resource/CpuImpl.hpp"
+#include "src/kernel/resource/DiskImpl.hpp"
+#include "src/kernel/resource/NetworkModel.hpp"
+#include "src/kernel/resource/SplitDuplexLinkImpl.hpp"
+#include "src/kernel/resource/StandardLinkImpl.hpp"
+#include "src/kernel/resource/VirtualMachineImpl.hpp"
+#include "src/surf/HostImpl.hpp"
+
+XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(ker_routing, kernel, "Kernel routing-related information");
+
+namespace simgrid::kernel::routing {
+
+/* Pick the right models for CPU, net and host, and call their model_init_preparse */
+static void surf_config_models_setup()
+{
+  std::string host_model_name    = simgrid::config::get_value<std::string>("host/model");
+  std::string network_model_name = simgrid::config::get_value<std::string>("network/model");
+  std::string cpu_model_name     = simgrid::config::get_value<std::string>("cpu/model");
+  std::string disk_model_name    = simgrid::config::get_value<std::string>("disk/model");
+
+  /* The compound host model is needed when using non-default net/cpu models */
+  if ((not simgrid::config::is_default("network/model") || not simgrid::config::is_default("cpu/model") ||
+       not simgrid::config::is_default("disk/model")) && simgrid::config::is_default("host/model")) {
+    host_model_name = "compound";
+    simgrid::config::set_value("host/model", host_model_name);
+  }
 
-XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(surf_route);
+  XBT_DEBUG("host model: %s", host_model_name.c_str());
+  if (host_model_name == "compound") {
+    xbt_enforce(not cpu_model_name.empty(), "Set a cpu model to use with the 'compound' host model");
+    xbt_enforce(not disk_model_name.empty(), "Set a disk model to use with the 'compound' host model");
+    xbt_enforce(not network_model_name.empty(), "Set a network model to use with the 'compound' host model");
 
-namespace simgrid {
-namespace kernel {
-namespace routing {
+    const auto* cpu_model = find_model_description(surf_cpu_model_description, cpu_model_name);
+    cpu_model->model_init_preparse();
 
-NetZoneImpl::NetZoneImpl(NetZoneImpl* father, const std::string& name, resource::NetworkModel* network_model)
-    : piface_(this), father_(father), name_(name), network_model_(network_model)
-{
-  xbt_assert(nullptr == s4u::Engine::get_instance()->netpoint_by_name_or_null(get_name()),
-             "Refusing to create a second NetZone called '%s'.", get_cname());
+    const auto* disk_model = find_model_description(surf_disk_model_description, disk_model_name);
+    disk_model->model_init_preparse();
+
+    const auto* network_model = find_model_description(surf_network_model_description, network_model_name);
+    network_model->model_init_preparse();
+  }
+
+  XBT_DEBUG("Call host_model_init");
+  const auto* host_model = find_model_description(surf_host_model_description, host_model_name);
+  host_model->model_init_preparse();
+
+  XBT_DEBUG("Call vm_model_init");
+  /* ideally we should get back the pointer to CpuModel from model_init_preparse(), but this
+   * requires changing the declaration of surf_cpu_model_description.
+   * To be reviewed in the future */
+  surf_vm_model_init_HL13(
+      simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_netzone_root()->get_impl()->get_cpu_pm_model().get());
+}
+
+xbt::signal<void(bool symmetrical, kernel::routing::NetPoint* src, kernel::routing::NetPoint* dst,
+                 kernel::routing::NetPoint* gw_src, kernel::routing::NetPoint* gw_dst,
+                 std::vector<kernel::resource::StandardLinkImpl*> const& link_list)>
+    NetZoneImpl::on_route_creation;
 
-  netpoint_ = new NetPoint(name_, NetPoint::Type::NetZone, father_);
-  if (models_by_type[simgrid::kernel::resource::Model::Type::CPU_VM].size() > 0) {
-    cpu_model_vm_ = static_cast<simgrid::kernel::resource::CpuModel*>(
-        models_by_type[simgrid::kernel::resource::Model::Type::CPU_VM][0]);
+NetZoneImpl::NetZoneImpl(const std::string& name) : piface_(this), name_(name)
+{
+  auto* engine = s4u::Engine::get_instance();
+  /* workaroud: first netzoneImpl will be the root netzone.
+   * Without globals and with current surf_*_model_description init functions, we need
+   * the root netzone to exist when creating the models.
+   * This was usually done at sg_platf.cpp, during XML parsing */
+  if (not engine->get_netzone_root()) {
+    engine->set_netzone_root(&piface_);
+    /* root netzone set, initialize models */
+    simgrid::s4u::Engine::on_platform_creation();
+
+    /* Initialize the surf models. That must be done after we got all config, and before we need the models.
+     * That is, after the last <config> tag, if any, and before the first of cluster|peer|zone|trace|trace_cb
+     *
+     * I'm not sure for <trace> and <trace_cb>, there may be a bug here
+     * (FIXME: check it out by creating a file beginning with one of these tags)
+     * but cluster and peer come down to zone creations, so putting this verification here is correct.
+     */
+    surf_config_models_setup();
   }
-  cpu_model_pm_ = static_cast<simgrid::kernel::resource::CpuModel*>(
-      models_by_type[simgrid::kernel::resource::Model::Type::CPU_PM][0]);
-  XBT_DEBUG("NetZone '%s' created with the id '%u'", get_cname(), netpoint_->id());
+
+  xbt_enforce(nullptr == engine->netpoint_by_name_or_null(get_name()),
+             "Refusing to create a second NetZone called '%s'.", get_cname());
+  netpoint_ = new NetPoint(name_, NetPoint::Type::NetZone);
+  XBT_DEBUG("NetZone '%s' created with the id '%lu'", get_cname(), netpoint_->id());
+  _sg_cfg_init_status = 2; /* HACK: direct access to the global controlling the level of configuration to prevent
+                            * any further config now that we created some real content */
+  simgrid::s4u::NetZone::on_creation(piface_); // notify the signal
 }
 
 NetZoneImpl::~NetZoneImpl()
@@ -39,12 +108,58 @@ NetZoneImpl::~NetZoneImpl()
   for (auto const& nz : children_)
     delete nz;
 
-  for (auto const& kv : bypass_routes_)
-    delete kv.second;
+  /* Since hosts_ and links_ are a std::map, the hosts are destroyed in the lexicographic order, which ensures that the
+   * output is reproducible.
+   */
+  for (auto const& [_, host] : hosts_) {
+    host->destroy();
+  }
+  hosts_.clear();
+  for (auto const& [_, link] : links_) {
+    link->destroy();
+  }
+  links_.clear();
+
+  for (auto const& [_, route] : bypass_routes_)
+    delete route;
 
   s4u::Engine::get_instance()->netpoint_unregister(netpoint_);
 }
 
+xbt_node_t NetZoneImpl::new_xbt_graph_node(const s_xbt_graph_t* graph, const char* name,
+                                           std::map<std::string, xbt_node_t, std::less<>>* nodes)
+{
+  auto [elm, inserted] = nodes->try_emplace(name);
+  if (inserted)
+    elm->second = xbt_graph_new_node(graph, xbt_strdup(name));
+  return elm->second;
+}
+
+xbt_edge_t NetZoneImpl::new_xbt_graph_edge(const s_xbt_graph_t* graph, xbt_node_t src, xbt_node_t dst,
+                                           std::map<std::string, xbt_edge_t, std::less<>>* edges)
+{
+  const auto* src_name = static_cast<const char*>(xbt_graph_node_get_data(src));
+  const auto* dst_name = static_cast<const char*>(xbt_graph_node_get_data(dst));
+
+  auto elm = edges->find(std::string(src_name) + dst_name);
+  if (elm == edges->end()) {
+    bool inserted;
+    std::tie(elm, inserted) = edges->try_emplace(std::string(dst_name) + src_name);
+    if (inserted)
+      elm->second = xbt_graph_new_edge(graph, src, dst, nullptr);
+  }
+
+  return elm->second;
+}
+
+void NetZoneImpl::add_child(NetZoneImpl* new_zone)
+{
+  xbt_enforce(not sealed_, "Cannot add a new child to the sealed zone %s", get_cname());
+  /* set the parent behavior */
+  hierarchy_ = RoutingMode::recursive;
+  children_.push_back(new_zone);
+}
+
 /** @brief Returns the list of the hosts found in this NetZone (not recursively)
  *
  * Only the hosts that are directly contained in this NetZone are retrieved,
@@ -52,86 +167,248 @@ NetZoneImpl::~NetZoneImpl()
  */
 std::vector<s4u::Host*> NetZoneImpl::get_all_hosts() const
 {
-  std::vector<s4u::Host*> res;
-  for (auto const& card : get_vertices()) {
-    s4u::Host* host = s4u::Host::by_name_or_null(card->get_name());
-    if (host != nullptr)
-      res.push_back(host);
+  return s4u::Engine::get_instance()->get_filtered_hosts(
+      [this](const s4u::Host* host) { return host->get_impl()->get_englobing_zone() == this; });
+}
+size_t NetZoneImpl::get_host_count() const
+{
+  return get_all_hosts().size();
+}
+
+std::vector<s4u::Link*> NetZoneImpl::get_filtered_links(const std::function<bool(s4u::Link*)>& filter) const
+{
+  std::vector<s4u::Link*> filtered_list;
+  for (auto const& [_, link] : links_) {
+    s4u::Link* l = link->get_iface();
+    if (filter(l))
+      filtered_list.push_back(l);
+  }
+
+  for (const auto* child : children_) {
+    auto child_links = child->get_filtered_links(filter);
+    filtered_list.insert(filtered_list.end(), std::make_move_iterator(child_links.begin()),
+                         std::make_move_iterator(child_links.end()));
   }
-  return res;
+  return filtered_list;
 }
-int NetZoneImpl::get_host_count() const
+
+std::vector<s4u::Link*> NetZoneImpl::get_all_links() const
+{
+  return get_filtered_links([](const s4u::Link*) { return true; });
+}
+
+size_t NetZoneImpl::get_link_count() const
 {
-  int count = 0;
-  for (auto const& card : get_vertices()) {
-    const s4u::Host* host = s4u::Host::by_name_or_null(card->get_name());
-    if (host != nullptr)
-      count++;
+  size_t total = links_.size();
+  for (const auto* child : children_) {
+    total += child->get_link_count();
   }
-  return count;
+  return total;
 }
 
-s4u::Link* NetZoneImpl::create_link(const std::string& name, const std::vector<double>& bandwidths,
-                                    s4u::Link::SharingPolicy policy)
+s4u::Host* NetZoneImpl::create_host(const std::string& name, const std::vector<double>& speed_per_pstate)
 {
-  auto* l = network_model_->create_link(name, bandwidths, policy);
+  xbt_enforce(cpu_model_pm_,
+             "Impossible to create host: %s. Invalid CPU model: nullptr. Have you set the parent of this NetZone: %s?",
+             name.c_str(), get_cname());
+  xbt_enforce(not sealed_, "Impossible to create host: %s. NetZone %s already sealed", name.c_str(), get_cname());
+  auto* host   = (new resource::HostImpl(name))->set_englobing_zone(this);
+  hosts_[name] = host;
+  host->get_iface()->set_netpoint((new NetPoint(name, NetPoint::Type::Host))->set_englobing_zone(this));
 
-  return l->get_iface();
+  cpu_model_pm_->create_cpu(host->get_iface(), speed_per_pstate);
+
+  return host->get_iface();
+}
+
+resource::StandardLinkImpl* NetZoneImpl::do_create_link(const std::string& name, const std::vector<double>& bandwidths)
+{
+  return network_model_->create_link(name, bandwidths);
+}
+
+s4u::Link* NetZoneImpl::create_link(const std::string& name, const std::vector<double>& bandwidths)
+{
+  xbt_enforce(
+      network_model_,
+      "Impossible to create link: %s. Invalid network model: nullptr. Have you set the parent of this NetZone: %s?",
+      name.c_str(), get_cname());
+  xbt_enforce(not sealed_, "Impossible to create link: %s. NetZone %s already sealed", name.c_str(), get_cname());
+  links_[name] = do_create_link(name, bandwidths)->set_englobing_zone(this);
+  return links_[name]->get_iface();
+}
+
+s4u::SplitDuplexLink* NetZoneImpl::create_split_duplex_link(const std::string& name,
+                                                            const std::vector<double>& bandwidths)
+{
+  xbt_enforce(
+      network_model_,
+      "Impossible to create link: %s. Invalid network model: nullptr. Have you set the parent of this NetZone: %s?",
+      name.c_str(), get_cname());
+  xbt_enforce(not sealed_, "Impossible to create link: %s. NetZone %s already sealed", name.c_str(), get_cname());
+
+  auto* link_up             = create_link(name + "_UP", bandwidths)->get_impl()->set_englobing_zone(this);
+  auto* link_down           = create_link(name + "_DOWN", bandwidths)->get_impl()->set_englobing_zone(this);
+  split_duplex_links_[name] = std::make_unique<resource::SplitDuplexLinkImpl>(name, link_up, link_down);
+  return split_duplex_links_[name]->get_iface();
 }
 
-s4u::Host* NetZoneImpl::create_host(const std::string& name, const std::vector<double>& speed_per_pstate,
-                                    int core_amount)
+s4u::Disk* NetZoneImpl::create_disk(const std::string& name, double read_bandwidth, double write_bandwidth)
 {
-  if (hierarchy_ == RoutingMode::unset)
-    hierarchy_ = RoutingMode::base;
+  xbt_enforce(disk_model_,
+             "Impossible to create disk: %s. Invalid disk model: nullptr. Have you set the parent of this NetZone: %s?",
+             name.c_str(), get_cname());
+  xbt_enforce(not sealed_, "Impossible to create disk: %s. NetZone %s already sealed", name.c_str(), get_cname());
+  auto* l = disk_model_->create_disk(name, read_bandwidth, write_bandwidth);
 
-  auto* res = new s4u::Host(name);
-  res->set_netpoint(new NetPoint(name, NetPoint::Type::Host, this));
+  return l->get_iface();
+}
 
-  cpu_model_pm_->create_cpu(res, speed_per_pstate)->set_core_count(core_amount)->seal();
+NetPoint* NetZoneImpl::create_router(const std::string& name)
+{
+  xbt_enforce(nullptr == s4u::Engine::get_instance()->netpoint_by_name_or_null(name),
+             "Refusing to create a router named '%s': this name already describes a node.", name.c_str());
+  xbt_enforce(not sealed_, "Impossible to create router: %s. NetZone %s already sealed", name.c_str(), get_cname());
 
-  return res;
+  return (new NetPoint(name, NetPoint::Type::Router))->set_englobing_zone(this);
 }
 
-int NetZoneImpl::add_component(NetPoint* elm)
+unsigned long NetZoneImpl::add_component(NetPoint* elm)
 {
   vertices_.push_back(elm);
   return vertices_.size() - 1; // The rank of the newly created object
 }
 
+std::vector<resource::StandardLinkImpl*> NetZoneImpl::get_link_list_impl(const std::vector<s4u::LinkInRoute>& link_list,
+                                                                         bool backroute) const
+{
+  std::vector<resource::StandardLinkImpl*> links;
+
+  for (const auto& link : link_list) {
+    if (link.get_link()->get_sharing_policy() != s4u::Link::SharingPolicy::SPLITDUPLEX) {
+      links.push_back(link.get_link()->get_impl());
+      continue;
+    }
+    // split-duplex links
+    const auto* sd_link = dynamic_cast<const s4u::SplitDuplexLink*>(link.get_link());
+    xbt_enforce(sd_link,
+               "Add_route: cast to SpliDuplexLink impossible. This should not happen, please contact SimGrid team");
+    resource::StandardLinkImpl* link_impl;
+    switch (link.get_direction()) {
+      case s4u::LinkInRoute::Direction::UP:
+        if (backroute)
+          link_impl = sd_link->get_link_down()->get_impl();
+        else
+          link_impl = sd_link->get_link_up()->get_impl();
+        break;
+      case s4u::LinkInRoute::Direction::DOWN:
+        if (backroute)
+          link_impl = sd_link->get_link_up()->get_impl();
+        else
+          link_impl = sd_link->get_link_down()->get_impl();
+        break;
+      default:
+        throw std::invalid_argument("Invalid add_route. Split-Duplex link without a direction: " +
+                                    link.get_link()->get_name());
+    }
+    links.push_back(link_impl);
+  }
+  return links;
+}
+
+resource::StandardLinkImpl* NetZoneImpl::get_link_by_name_or_null(const std::string& name) const
+{
+  if (auto link_it = links_.find(name); link_it != links_.end())
+    return link_it->second;
+
+  for (const auto* child : children_) {
+    if (auto* link = child->get_link_by_name_or_null(name))
+      return link;
+  }
+
+  return nullptr;
+}
+
+resource::SplitDuplexLinkImpl* NetZoneImpl::get_split_duplex_link_by_name_or_null(const std::string& name) const
+{
+  if (auto link_it = split_duplex_links_.find(name); link_it != split_duplex_links_.end())
+    return link_it->second.get();
+
+  for (const auto* child : children_) {
+    if (auto* link = child->get_split_duplex_link_by_name_or_null(name))
+      return link;
+  }
+
+  return nullptr;
+}
+
+resource::HostImpl* NetZoneImpl::get_host_by_name_or_null(const std::string& name) const
+{
+  if (auto host_it = hosts_.find(name); host_it != hosts_.end())
+    return host_it->second;
+
+  for (const auto* child : children_) {
+    if (auto* host = child->get_host_by_name_or_null(name))
+      return host;
+  }
+
+  return nullptr;
+}
+
+std::vector<s4u::Host*> NetZoneImpl::get_filtered_hosts(const std::function<bool(s4u::Host*)>& filter) const
+{
+  std::vector<s4u::Host*> filtered_list;
+  for (auto const& [_, host] : hosts_) {
+    s4u::Host* h = host->get_iface();
+    if (filter(h))
+      filtered_list.push_back(h);
+    /* Engine::get_hosts returns the VMs too */
+    for (auto* vm : h->get_impl()->get_vms()) {
+      if (filter(vm))
+        filtered_list.push_back(vm);
+    }
+  }
+
+  for (const auto* child : children_) {
+    auto child_links = child->get_filtered_hosts(filter);
+    filtered_list.insert(filtered_list.end(), std::make_move_iterator(child_links.begin()),
+                         std::make_move_iterator(child_links.end()));
+  }
+  return filtered_list;
+}
+
 void NetZoneImpl::add_route(NetPoint* /*src*/, NetPoint* /*dst*/, NetPoint* /*gw_src*/, NetPoint* /*gw_dst*/,
-                            std::vector<resource::LinkImpl*>& /*link_list*/, bool /*symmetrical*/)
+                            const std::vector<s4u::LinkInRoute>& /*link_list_*/, bool /*symmetrical*/)
 {
   xbt_die("NetZone '%s' does not accept new routes (wrong class).", get_cname());
 }
 
 void NetZoneImpl::add_bypass_route(NetPoint* src, NetPoint* dst, NetPoint* gw_src, NetPoint* gw_dst,
-                                   std::vector<resource::LinkImpl*>& link_list, bool /* symmetrical */)
+                                   const std::vector<s4u::LinkInRoute>& link_list)
 {
   /* Argument validity checks */
   if (gw_dst) {
     XBT_DEBUG("Load bypassNetzoneRoute from %s@%s to %s@%s", src->get_cname(), gw_src->get_cname(), dst->get_cname(),
               gw_dst->get_cname());
-    xbt_assert(not link_list.empty(), "Bypass route between %s@%s and %s@%s cannot be empty.", src->get_cname(),
+    xbt_enforce(not link_list.empty(), "Bypass route between %s@%s and %s@%s cannot be empty.", src->get_cname(),
                gw_src->get_cname(), dst->get_cname(), gw_dst->get_cname());
-    xbt_assert(bypass_routes_.find({src, dst}) == bypass_routes_.end(),
+    xbt_enforce(bypass_routes_.find({src, dst}) == bypass_routes_.end(),
                "The bypass route between %s@%s and %s@%s already exists.", src->get_cname(), gw_src->get_cname(),
                dst->get_cname(), gw_dst->get_cname());
   } else {
     XBT_DEBUG("Load bypassRoute from %s to %s", src->get_cname(), dst->get_cname());
-    xbt_assert(not link_list.empty(), "Bypass route between %s and %s cannot be empty.", src->get_cname(),
+    xbt_enforce(not link_list.empty(), "Bypass route between %s and %s cannot be empty.", src->get_cname(),
                dst->get_cname());
-    xbt_assert(bypass_routes_.find({src, dst}) == bypass_routes_.end(),
+    xbt_enforce(bypass_routes_.find({src, dst}) == bypass_routes_.end(),
                "The bypass route between %s and %s already exists.", src->get_cname(), dst->get_cname());
   }
 
   /* Build a copy that will be stored in the dict */
   auto* newRoute = new BypassRoute(gw_src, gw_dst);
-  for (auto const& link : link_list)
-    newRoute->links.push_back(link);
+  auto converted_list = get_link_list_impl(link_list, false);
+  newRoute->links.insert(newRoute->links.end(), begin(converted_list), end(converted_list));
 
   /* Store it */
-  bypass_routes_.insert({{src, dst}, newRoute});
+  bypass_routes_.try_emplace({src, dst}, newRoute);
 }
 
 /** @brief Get the common ancestor and its first children in each line leading to src and dst
@@ -184,7 +461,7 @@ void NetZoneImpl::add_bypass_route(NetPoint* src, NetPoint* dst, NetPoint* gw_sr
  *                 dst
  *  @endverbatim
  */
-static void find_common_ancestors(NetPoint* src, NetPoint* dst,
+static void find_common_ancestors(const NetPoint* src, const NetPoint* dst,
                                   /* OUT */ NetZoneImpl** common_ancestor, NetZoneImpl** src_ancestor,
                                   NetZoneImpl** dst_ancestor)
 {
@@ -202,50 +479,51 @@ static void find_common_ancestors(NetPoint* src, NetPoint* dst,
   const NetZoneImpl* src_as = src->get_englobing_zone();
   const NetZoneImpl* dst_as = dst->get_englobing_zone();
 
-  xbt_assert(src_as, "Host %s must be in a netzone", src->get_cname());
-  xbt_assert(dst_as, "Host %s must be in a netzone", dst->get_cname());
+  xbt_enforce(src_as, "Host %s must be in a netzone", src->get_cname());
+  xbt_enforce(dst_as, "Host %s must be in a netzone", dst->get_cname());
 
   /* (2) find the path to the root routing component */
   std::vector<NetZoneImpl*> path_src;
   NetZoneImpl* current = src->get_englobing_zone();
   while (current != nullptr) {
     path_src.push_back(current);
-    current = current->get_father();
+    current = current->get_parent();
   }
   std::vector<NetZoneImpl*> path_dst;
   current = dst->get_englobing_zone();
   while (current != nullptr) {
     path_dst.push_back(current);
-    current = current->get_father();
+    current = current->get_parent();
   }
 
-  /* (3) find the common father.
+  /* (3) find the common parent.
    * Before that, index_src and index_dst may be different, they both point to nullptr in path_src/path_dst
    * So we move them down simultaneously as long as they point to the same content.
    *
    * This works because all SimGrid platform have a unique root element (that is the last element of both paths).
    */
-  NetZoneImpl* father = nullptr; // the netzone we dropped on the previous loop iteration
-  while (path_src.size() > 1 && path_dst.size() > 1 &&
-         path_src.at(path_src.size() - 1) == path_dst.at(path_dst.size() - 1)) {
-    father = path_src.at(path_src.size() - 1);
+  NetZoneImpl* parent = nullptr; // the netzone we dropped on the previous loop iteration
+  while (path_src.size() > 1 && path_dst.size() > 1 && path_src.back() == path_dst.back()) {
+    parent = path_src.back();
     path_src.pop_back();
     path_dst.pop_back();
   }
 
   /* (4) we found the difference at least. Finalize the returned values */
-  *src_ancestor = path_src.at(path_src.size() - 1); /* the first different father of src */
-  *dst_ancestor = path_dst.at(path_dst.size() - 1); /* the first different father of dst */
+  *src_ancestor = path_src.back();                  /* the first different parent of src */
+  *dst_ancestor = path_dst.back();                  /* the first different parent of dst */
   if (*src_ancestor == *dst_ancestor) {             // src is the ancestor of dst, or the contrary
     *common_ancestor = *src_ancestor;
   } else {
-    *common_ancestor = father;
+    xbt_enforce(parent != nullptr);
+    *common_ancestor = parent;
   }
 }
 
 /* PRECONDITION: this is the common ancestor of src and dst */
-bool NetZoneImpl::get_bypass_route(NetPoint* src, NetPoint* dst,
-                                   /* OUT */ std::vector<resource::LinkImpl*>& links, double* latency)
+bool NetZoneImpl::get_bypass_route(const NetPoint* src, const NetPoint* dst,
+                                   /* OUT */ std::vector<resource::StandardLinkImpl*>& links, double* latency,
+                                   std::unordered_set<NetZoneImpl*>& netzones)
 {
   // If never set a bypass route return nullptr without any further computations
   if (bypass_routes_.empty())
@@ -255,11 +533,7 @@ bool NetZoneImpl::get_bypass_route(NetPoint* src, NetPoint* dst,
   if (dst->get_englobing_zone() == this && src->get_englobing_zone() == this) {
     if (bypass_routes_.find({src, dst}) != bypass_routes_.end()) {
       const BypassRoute* bypassedRoute = bypass_routes_.at({src, dst});
-      for (resource::LinkImpl* const& link : bypassedRoute->links) {
-        links.push_back(link);
-        if (latency)
-          *latency += link->get_latency();
-      }
+      add_link_latency(links, bypassedRoute->links, latency);
       XBT_DEBUG("Found a bypass route from '%s' to '%s' with %zu links", src->get_cname(), dst->get_cname(),
                 bypassedRoute->links.size());
       return true;
@@ -274,56 +548,45 @@ bool NetZoneImpl::get_bypass_route(NetPoint* src, NetPoint* dst,
   NetZoneImpl* current = src->get_englobing_zone();
   while (current != nullptr) {
     path_src.push_back(current);
-    current = current->father_;
+    current = current->parent_;
   }
 
   std::vector<NetZoneImpl*> path_dst;
   current = dst->get_englobing_zone();
   while (current != nullptr) {
     path_dst.push_back(current);
-    current = current->father_;
+    current = current->parent_;
   }
 
-  /* (2) find the common father */
-  while (path_src.size() > 1 && path_dst.size() > 1 &&
-         path_src.at(path_src.size() - 1) == path_dst.at(path_dst.size() - 1)) {
+  /* (2) find the common parent */
+  while (path_src.size() > 1 && path_dst.size() > 1 && path_src.back() == path_dst.back()) {
     path_src.pop_back();
     path_dst.pop_back();
   }
 
-  int max_index_src = path_src.size() - 1;
-  int max_index_dst = path_dst.size() - 1;
-
-  int max_index = std::max(max_index_src, max_index_dst);
-
   /* (3) Search for a bypass making the path up to the ancestor useless */
   const BypassRoute* bypassedRoute = nullptr;
   std::pair<kernel::routing::NetPoint*, kernel::routing::NetPoint*> key;
-  for (int max = 0; max <= max_index && not bypassedRoute; max++) {
-    for (int i = 0; i < max && not bypassedRoute; i++) {
-      if (i <= max_index_src && max <= max_index_dst) {
-        key      = {path_src.at(i)->netpoint_, path_dst.at(max)->netpoint_};
-        auto bpr = bypass_routes_.find(key);
-        if (bpr != bypass_routes_.end()) {
-          bypassedRoute = bpr->second;
-        }
-      }
-      if (not bypassedRoute && max <= max_index_src && i <= max_index_dst) {
-        key      = {path_src.at(max)->netpoint_, path_dst.at(i)->netpoint_};
-        auto bpr = bypass_routes_.find(key);
-        if (bpr != bypass_routes_.end()) {
-          bypassedRoute = bpr->second;
-        }
-      }
-    }
-
-    if (not bypassedRoute && max <= max_index_src && max <= max_index_dst) {
-      key      = {path_src.at(max)->netpoint_, path_dst.at(max)->netpoint_};
+  // Search for a bypass with the given indices. Returns true if found. Initialize variables `bypassedRoute' and `key'.
+  auto lookup = [&bypassedRoute, &key, &path_src, &path_dst, this](unsigned src_index, unsigned dst_index) {
+    if (src_index < path_src.size() && dst_index < path_dst.size()) {
+      key      = {path_src[src_index]->netpoint_, path_dst[dst_index]->netpoint_};
       auto bpr = bypass_routes_.find(key);
       if (bpr != bypass_routes_.end()) {
         bypassedRoute = bpr->second;
+        return true;
       }
     }
+    return false;
+  };
+
+  for (unsigned max = 0, max_index = std::max(path_src.size(), path_dst.size()); max < max_index; max++) {
+    for (unsigned i = 0; i < max; i++) {
+      if (lookup(i, max) || lookup(max, i))
+        break;
+    }
+    if (bypassedRoute || lookup(max, max))
+      break;
   }
 
   /* (4) If we have the bypass, use it. If not, caller will do the Right Thing. */
@@ -332,24 +595,28 @@ bool NetZoneImpl::get_bypass_route(NetPoint* src, NetPoint* dst,
               "calls to getRoute",
               src->get_cname(), dst->get_cname(), bypassedRoute->links.size());
     if (src != key.first)
-      get_global_route(src, bypassedRoute->gw_src, links, latency);
-    for (resource::LinkImpl* const& link : bypassedRoute->links) {
-      links.push_back(link);
-      if (latency)
-        *latency += link->get_latency();
-    }
+      get_global_route_with_netzones(src, bypassedRoute->gw_src, links, latency, netzones);
+    add_link_latency(links, bypassedRoute->links, latency);
     if (dst != key.second)
-      get_global_route(bypassedRoute->gw_dst, dst, links, latency);
+      get_global_route_with_netzones(bypassedRoute->gw_dst, dst, links, latency, netzones);
     return true;
   }
   XBT_DEBUG("No bypass route from '%s' to '%s'.", src->get_cname(), dst->get_cname());
   return false;
 }
 
-void NetZoneImpl::get_global_route(NetPoint* src, NetPoint* dst,
-                                   /* OUT */ std::vector<resource::LinkImpl*>& links, double* latency)
+void NetZoneImpl::get_global_route(const NetPoint* src, const NetPoint* dst,
+                                   /* OUT */ std::vector<resource::StandardLinkImpl*>& links, double* latency)
 {
-  RouteCreationArgs route;
+  std::unordered_set<NetZoneImpl*> netzones;
+  get_global_route_with_netzones(src, dst, links, latency, netzones);
+}
+
+void NetZoneImpl::get_global_route_with_netzones(const NetPoint* src, const NetPoint* dst,
+                                                 /* OUT */ std::vector<resource::StandardLinkImpl*>& links,
+                                                 double* latency, std::unordered_set<NetZoneImpl*>& netzones)
+{
+  Route route;
 
   XBT_DEBUG("Resolve route from '%s' to '%s'", src->get_cname(), dst->get_cname());
 
@@ -358,37 +625,185 @@ void NetZoneImpl::get_global_route(NetPoint* src, NetPoint* dst,
   NetZoneImpl* src_ancestor;
   NetZoneImpl* dst_ancestor;
   find_common_ancestors(src, dst, &common_ancestor, &src_ancestor, &dst_ancestor);
-  XBT_DEBUG("elements_father: common ancestor '%s' src ancestor '%s' dst ancestor '%s'", common_ancestor->get_cname(),
-            src_ancestor->get_cname(), dst_ancestor->get_cname());
+  XBT_DEBUG("find_common_ancestors: common ancestor '%s' src ancestor '%s' dst ancestor '%s'",
+            common_ancestor->get_cname(), src_ancestor->get_cname(), dst_ancestor->get_cname());
 
+  netzones.insert(src->get_englobing_zone());
+  netzones.insert(dst->get_englobing_zone());
+  netzones.insert(common_ancestor);
   /* Check whether a direct bypass is defined. If so, use it and bail out */
-  if (common_ancestor->get_bypass_route(src, dst, links, latency))
+  if (common_ancestor->get_bypass_route(src, dst, links, latency, netzones))
     return;
 
   /* If src and dst are in the same netzone, life is good */
   if (src_ancestor == dst_ancestor) { /* SURF_ROUTING_BASE */
-    route.link_list = std::move(links);
+    route.link_list_ = std::move(links);
     common_ancestor->get_local_route(src, dst, &route, latency);
-    links = std::move(route.link_list);
+    links = std::move(route.link_list_);
     return;
   }
 
   /* Not in the same netzone, no bypass. We'll have to find our path between the netzones recursively */
-
   common_ancestor->get_local_route(src_ancestor->netpoint_, dst_ancestor->netpoint_, &route, latency);
-  xbt_assert((route.gw_src != nullptr) && (route.gw_dst != nullptr), "Bad gateways for route from '%s' to '%s'.",
+  xbt_enforce((route.gw_src_ != nullptr) && (route.gw_dst_ != nullptr), "Bad gateways for route from '%s' to '%s'.",
              src->get_cname(), dst->get_cname());
 
   /* If source gateway is not our source, we have to recursively find our way up to this point */
-  if (src != route.gw_src)
-    get_global_route(src, route.gw_src, links, latency);
-  for (auto const& link : route.link_list)
-    links.push_back(link);
+  if (src != route.gw_src_)
+    get_global_route_with_netzones(src, route.gw_src_, links, latency, netzones);
+  links.insert(links.end(), begin(route.link_list_), end(route.link_list_));
 
   /* If dest gateway is not our destination, we have to recursively find our way from this point */
-  if (route.gw_dst != dst)
-    get_global_route(route.gw_dst, dst, links, latency);
+  if (route.gw_dst_ != dst)
+    get_global_route_with_netzones(route.gw_dst_, dst, links, latency, netzones);
+}
+
+void NetZoneImpl::get_graph(const s_xbt_graph_t* graph, std::map<std::string, xbt_node_t, std::less<>>* nodes,
+                            std::map<std::string, xbt_edge_t, std::less<>>* edges)
+{
+  std::vector<NetPoint*> vertices = get_vertices();
+
+  for (auto const& my_src : vertices) {
+    for (auto const& my_dst : vertices) {
+      if (my_src == my_dst)
+        continue;
+
+      Route route;
+
+      get_local_route(my_src, my_dst, &route, nullptr);
+
+      XBT_DEBUG("get_route_and_latency %s -> %s", my_src->get_cname(), my_dst->get_cname());
+
+      xbt_node_t current;
+      xbt_node_t previous;
+      const char* previous_name;
+      const char* current_name;
+
+      if (route.gw_src_) {
+        previous      = new_xbt_graph_node(graph, route.gw_src_->get_cname(), nodes);
+        previous_name = route.gw_src_->get_cname();
+      } else {
+        previous      = new_xbt_graph_node(graph, my_src->get_cname(), nodes);
+        previous_name = my_src->get_cname();
+      }
+
+      for (auto const& link : route.link_list_) {
+        const char* link_name = link->get_cname();
+        current               = new_xbt_graph_node(graph, link_name, nodes);
+        current_name          = link_name;
+        new_xbt_graph_edge(graph, previous, current, edges);
+        XBT_DEBUG("  %s -> %s", previous_name, current_name);
+        previous      = current;
+        previous_name = current_name;
+      }
+
+      if (route.gw_dst_) {
+        current      = new_xbt_graph_node(graph, route.gw_dst_->get_cname(), nodes);
+        current_name = route.gw_dst_->get_cname();
+      } else {
+        current      = new_xbt_graph_node(graph, my_dst->get_cname(), nodes);
+        current_name = my_dst->get_cname();
+      }
+      new_xbt_graph_edge(graph, previous, current, edges);
+      XBT_DEBUG("  %s -> %s", previous_name, current_name);
+    }
+  }
+}
+
+void NetZoneImpl::seal()
+{
+  /* already sealed netzone */
+  if (sealed_)
+    return;
+  do_seal(); // derived class' specific sealing procedure
+
+  /* seals sub-netzones and hosts */
+  for (auto* host : get_all_hosts()) {
+    host->seal();
+  }
+
+  /* sealing links */
+  for (auto const& [_, link] : links_)
+    link->get_iface()->seal();
+
+  for (auto* sub_net : get_children()) {
+    sub_net->seal();
+  }
+  sealed_ = true;
+  s4u::NetZone::on_seal(piface_);
+}
+
+void NetZoneImpl::set_parent(NetZoneImpl* parent)
+{
+  xbt_enforce(not sealed_, "Impossible to set parent to an already sealed NetZone(%s)", this->get_cname());
+  parent_ = parent;
+  netpoint_->set_englobing_zone(parent_);
+  if (parent) {
+    /* adding this class as child */
+    parent->add_child(this);
+    /* copying models from parent host, to be reviewed when we allow multi-models */
+    set_network_model(parent->get_network_model());
+    set_cpu_pm_model(parent->get_cpu_pm_model());
+    set_cpu_vm_model(parent->get_cpu_vm_model());
+    set_disk_model(parent->get_disk_model());
+    set_host_model(parent->get_host_model());
+  }
+}
+
+void NetZoneImpl::set_network_model(std::shared_ptr<resource::NetworkModel> netmodel)
+{
+  xbt_enforce(not sealed_, "Impossible to set network model to an already sealed NetZone(%s)", this->get_cname());
+  network_model_ = std::move(netmodel);
+}
+
+void NetZoneImpl::set_cpu_vm_model(std::shared_ptr<resource::CpuModel> cpu_model)
+{
+  xbt_enforce(not sealed_, "Impossible to set CPU model to an already sealed NetZone(%s)", this->get_cname());
+  cpu_model_vm_ = std::move(cpu_model);
+}
+
+void NetZoneImpl::set_cpu_pm_model(std::shared_ptr<resource::CpuModel> cpu_model)
+{
+  xbt_enforce(not sealed_, "Impossible to set CPU model to an already sealed NetZone(%s)", this->get_cname());
+  cpu_model_pm_ = std::move(cpu_model);
+}
+
+void NetZoneImpl::set_disk_model(std::shared_ptr<resource::DiskModel> disk_model)
+{
+  xbt_enforce(not sealed_, "Impossible to set disk model to an already sealed NetZone(%s)", this->get_cname());
+  disk_model_ = std::move(disk_model);
+}
+
+void NetZoneImpl::set_host_model(std::shared_ptr<resource::HostModel> host_model)
+{
+  xbt_enforce(not sealed_, "Impossible to set host model to an already sealed NetZone(%s)", this->get_cname());
+  host_model_ = std::move(host_model);
+}
+
+const NetZoneImpl* NetZoneImpl::get_netzone_recursive(const NetPoint* netpoint) const
+{
+  xbt_enforce(netpoint && netpoint->is_netzone(), "Netpoint %s must be of the type NetZone",
+             netpoint ? netpoint->get_cname() : "nullptr");
+
+  if (netpoint == netpoint_)
+    return this;
+
+  for (const auto* children : children_) {
+    const NetZoneImpl* netzone = children->get_netzone_recursive(netpoint);
+    if (netzone)
+      return netzone;
+  }
+  return nullptr;
+}
+
+bool NetZoneImpl::is_component_recursive(const NetPoint* netpoint) const
+{
+  /* check direct components */
+  if (std::any_of(begin(vertices_), end(vertices_), [netpoint](const auto* elem) { return elem == netpoint; }))
+    return true;
+
+  /* check childrens */
+  return std::any_of(begin(children_), end(children_),
+                     [netpoint](const auto* child) { return child->is_component_recursive(netpoint); });
 }
-} // namespace routing
-} // namespace kernel
-} // namespace simgrid
+} // namespace simgrid::kernel::routing