Show page

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- isrm:laboratoare:new:02a [2022/03/06 11:45]
mbarbulescu
+++ isrm:laboratoare:new:02a [2024/10/16 09:04] (current)
dragos.niculescu
@@ Line 19: / Line 19: @@
 ===== Instalare și configurare =====
-In cadrul laboratoarelor, vom folosi masina virtuala pe care o puteti descarca de [[https://ocw.cs.pub.ro/courses/isrm/mv|aici]]. Pe VM au fost deja executati pasii de configurare de mai jos.
+In cadrul laboratoarelor, vom folosi masina virtuala pe care o puteti descarca de [[https://ocw.cs.pub.ro/courses/isrm/mv|aici]], sau urma instrucțiunilde de instalare specifice Linux.
-<spoiler Pasi configurare masina virtuala>
-  * Dependențele necesare ''ns-3'' sunt descrise în [[https://www.nsnam.org/wiki/Installation|pagina de instalare]]. Pentru ISRM vom folosi următoarele pachete pe o distribuție Ubuntu:
-<code bash>
-student@isrm-vm:~$ sudo apt update
-student@isrm-vm:~$ sudo apt -y install libgsl-dev gsl-bin libgslcblas0 \
-    autoconf cvs bzr unrar \
-    sqlite sqlite3 libsqlite3-dev \
-    libxml2 libxml2-dev
-</code>
-<note tip>
-Pe mașina virtuală de ISRM aveți deja toate pachetele instalate.
-</note>
-   * Clonăm [[https://gitlab.com/nsnam/ns-3-dev|codul sursă al simulatorului nsnam/ns-3]] și ne mutăm pe versiunea 3.32:
-<code bash>
-student@isrm-vm:~$ git clone https://gitlab.com/nsnam/ns-3-dev.git
-student@isrm-vm:~$ cd ~/ns-3-dev
-student@isrm-vm:~/ns-3-dev$ git checkout -b ns-332-rel ns-3.32
-</code>
-   * Clonăm [[https://github.com/isrm-lab/ns3-labs|modelele din laborator (aici trebuie doar să fim pe master, ultimul commit)]]
-<code bash>
-student@isrm-vm:~$ cd ~/ns-3-dev/examples
-student@isrm-vm:~$ git clone https://github.com/isrm-lab/ns3-labs.git
-student@isrm-vm:~$ cd ~/ns-3-dev/examples/ns3-labs && git log -1
-commit 5214caf7fbc39b280edf47154ed95f2fcca78a7c (HEAD -> master, origin/master, origin/HEAD)
-</code>
-   * Pentru a compila simulatorul împreună cu modelele de laborator, vom folosi sistemul de build ''waf'':
-<code bash>
-student@isrm-vm:~/ns-3-dev$ ./waf configure --build-profile=debug --enable-examples --enable-tests
-student@isrm-vm:~/ns-3-dev$ ./waf build -j4
-</code>
-<note tip>
-Pentru a adăuga suport de C++11/14 și a beneficia de capabilitățile noi aduse de limbaj în cadrul simulărilor în pasul de configure putem seta variabila ''CXXFLAGS'' astfel:
-<code bash>
-CXXFLAGS="-std=c++11" ./waf -d debug --enable-examples --enable-tests configure
-</code>
-Versiunea de ''g++'' atât pe sistemele din laborator, cât și din mașina virtuală este ''7.4.0'' și are suport pentru C++14.
-E posibil ca cei de la ns-3 să fi hardcodat în folderul rădăcină în ''wscript'' standardul. E suficient să modificați linia următoare și puteți obține by default suportul pentru C++14:
-<code bash>
-student@isrm-vm:~/ns-3-dev$ git diff wscript
-diff --git a/wscript b/wscript
-index 4283a2899..c0dd18ccd 100644
---- a/wscript
-+++ b/wscript
-@@ -250,7 +250,7 @@ def options(opt):
-                    dest='enable_desmetrics')
-     opt.add_option('--cxx-standard',
-                    help=('Compile NS-3 with the given C++ standard'),
--                   type='string', default='-std=c++11', dest='cxx_standard')
-+                   type='string', default='-std=c++14', dest='cxx_standard')
-     # options provided in subdirectories
-     opt.recurse('src')
-</code>
-</note>
-   * Validăm funcționarea corectă a buildului. Ultimul pas cu ''test.py'' este opțional, presupune rularea testelor unitare interne ale ns-3. Dacă primele două comenzi vă funcționează aveți un build stabil al simulatorului și putem începe să rulăm exemple de simulări.
-<code bash>
-student@isrm-vm:~/ns-3-dev$ ./waf --check-profile
-Waf: Entering directory `/home/student/ns-3-dev/build'
-Build profile: debug
-student@isrm-vm:~/ns-3-dev$ ./waf --run hello-simulator
-Waf: Entering directory `/home/student/ns-3-dev/build'
-Waf: Leaving directory `/home/student/ns-3-dev/build'
-Build commands will be stored in build/compile_commands.json
-'build' finished successfully (2.256s)
-Hello Simulator
-student@isrm-vm:~/ns-3-dev$ ./test.py
-(...)
-'build' finished successfully (1.799s)
-(...)
-of 92 tests passed (92 passed, 0 failed, 0 crashed, 0 valgrind errors)
-</code>
-Pentru a realiza grafice, trebuie sa instalam si pachetele de Python:
-<code bash>
-student@isrm-vm:~$ sudo apt-get update
-student@isrm-vm:~$ sudo apt-get install python3-pip
-student@isrm-vm:~$ pip3 install matplotlib jupyter
-student@isrm-vm:~$ sudo ln -s ~/.local/bin/jupyter-notebook /usr/bin/jupyter-notebook
-</code>
-Pentru a lansa aplicatia de Jupyter Notebook, rulati urmatoarea comanda:
-<code bash>
-student@isrm-vm:~$ jupyter-notebook
-</code>
-</spoiler>
 ===== Rulare exemple existente =====
@@ Line 137: / Line 33: @@
 <code bash>
-student@isrm-vm:~/ns3$ ./waf --run wifi-tcp
+student@isrm-vm:~/ns3$ cd lab02
+student@isrm-vm:lab02$ ../ns3 run wifi-tcp --cwd .
 Waf: Entering directory `/home/student/ns3/build'
 Waf: Leaving directory `/home/student/ns3/build'
@@ Line 153: / Line 50: @@
 <code bash>
-student@isrm-vm:~/ns3$ ./waf --run examples/wireless/wifi-tcp
+student@isrm-vm:lab02$ ../ns3 run examples/wireless/wifi-tcp  --cwd .
 </code>
-Dacă vrem să transmitem parametrii în linia de comandă simulării (deoarece ''wifi-tcp'' suportă), o putem face cu ghilimele:
+Această simulare are parametri expuși pe linia ei de comandă (nu a ns3):
 <code bash>
-student@isrm-vm:~/ns3$ ./waf --run "wifi-tcp --pcap --simulationTime=3"
+student@isrm-vm:lab02$ ../ns3 run "wifi-tcp --help"
+</code>
+Dacă vrem să transmitem parametri în linia de comandă simulării, o putem face cu ghilimele:
+<code bash>
+student@isrm-vm:lab02$ ../ns3 run "wifi-tcp --pcap --simulationTime=3"  --cwd .
 Waf: Entering directory `/home/student/ns3/build'
 Waf: Leaving directory `/home/student/ns3/build'
@@ Line 175: / Line 78: @@
 <code bash>
-student@isrm-vm:~/ns3$ ls AccessPoint*.pcap Station*.pcap
+student@isrm-vm:lab02$ ls AccessPoint*.pcap Station*.pcap
 AccessPoint-0-0.pcap  Station-1-0.pcap
 </code>
@@ Line 212: / Line 115: @@
 <code bash>
-student@isrm-vm:~/ns3$ ./waf --command-template="valgrind \
+student@isrm-vm:~/ns3$ ./ns3 run --command-template="valgrind \
     --leak-check=full --show-reachable=yes %s" \
     --run wifi-tcp
@@ Line 244: / Line 147: @@
 Dacă deja folosiți Visual Studio Code acasă, puteți să instalați extensia [[https://code.visualstudio.com/docs/remote/remote-overview|Remote development]], dar trebuie ca extensiile instalate local să le reinstalați pe Visual Studio Code-ul vostru manual și pentru mediul "remote".
 </note>
+===== Tasks =====
+===== [00] Pregătirea mediului pentru viitoarele laboratoare =====
+<note tip>Codul sursă al laboratoarelor de ISRM este disponibil pe [[https://github.com/isrm-lab/ns3-labs|Github]].
+</note>
+Pe [[:isrm:mv|mașina virtuală]] laboratoarele sunt deja descărcate și sunt disponibile în folderul ''/home/student/ns-3-dev/examples/ns3-labs''. Pentru a valida funcționalitatea rulați:
+<code bash>
+student@isrm-vm:~$ cd ns-3-dev
+student@isrm-vm:~/ns-3-dev$ ./ns3 run lab3
+Waf: Entering directory `/home/student/ns-3-dev/build'
+Waf: Leaving directory `/home/student/ns-3-dev/build'
+Build commands will be stored in build/compile_commands.json
+'build' finished successfully (1.453s)
+Flow 1 (10.0.0.2 -> 10.0.0.1)
+  Tx Packets: 9341
+  Tx Bytes:   14011500
+  TxOffered:  11.2117 Mbps
+  Rx Packets: 5962
+  Rx Bytes:   8943000
+  Throughput: 7.15599 Mbps
+Average throughput: 7.02085 Mbit/s
+</code>
+  * Aflați parametrii specifici cu care poate fi rulat laboratorul 3.
+  * Ce face opțiunea --PrintGlobals, și ce parametri interesanți expune?
+===== [01] Grafic throughput =====
+Scriptul ''ns3/examples/wireless/wifi-tcp.cc'' afiseaza la fiecare 100ms throughput-ul TCP. Realizati un grafic care sa arate evolutia throughput-ului TCP in timp.
+Tineti cont de faptul ca datele afisate in urma rularii scriptului de ns3 arata in felul urmator:
+<code bash>
+.1s: 	45.8086 Mbit/s
+.2s: 	55.936 Mbit/s
+.3s: 	55.936 Mbit/s
+.4s: 	49.6947 Mbit/s
+.5s: 	56.1715 Mbit/s
+.6s: 	53.2275 Mbit/s
+.7s: 	49.3414 Mbit/s
+.8s: 	56.2893 Mbit/s
+.9s: 	49.3414 Mbit/s
+</code>
+Primul pas este stabilirea formatului in care trebuie sa arate fisierul CSV/text in care veti salva datele care vor urma sa fie trasate in grafic. In cazul nostru, o sa avem nevoie de 2 coloane: momentul de timp si throughput (date afisate in urma rularii scriptului de ns3).
+<note tip>Pentru usurinta, salvati intr-un fisier output-ul obtinut in urma rularii scriptului de ns3.</note>
+Odata stabilit formatul datelor din fisierul CSV/text, trebuie sa parsam output-ul obtinut in urma rularii scriptului. Ne intereseaza doar valorile numerice ceea ce inseamna ca va trebui sa scapam de sirurile de caractere ''s:'' si ''Mbit/s'' folosind utilitarele oferite de Bash precum ''awk'', ''cut'' sau ''tr''.
+Graficul ar trebui sa arate astfel:
+{{:isrm:laboratoare:new:tcp_tput_evolution.png}}
+======  [02] Analiza capturii profilului de trafic ======
+Pe parcursul exercițiului, vom avea nevoie de utilitarul ''tshark''. Pe mașina virtuală ar trebui să fie deja instalat, dacă nu:
+<code bash>
+student@isrm-vm:~$ sudo apt-get install tshark
+</code>
+Utilitarul Wireshark este un utilitar grafic pentru captură și inspecție de trafic de rețea. [[https://www.wireshark.org/docs/man-pages/tshark.html|Tshark]] este un wireshark pentru terminal. Are avantajul de a folosi limbajul wireshark pentru filtre (condițiile pot fi create în wireshark si apoi copiate cu copy/paste), dar în același timp oferă controlul afișarii la stdout.
+Până acum foloseați de obicei aceste utilitare pentru a analiza o captură real-time de pachete pe o interfață sau o captură ''pcap''/''pcapng'' obținută cu ''tcpdump''.
+Simulatorul ''ns-3'' ne oferă un mecanism de tracing foarte puternic de analiză: [[https://www.nsnam.org/docs/release/3.30/tutorial/singlehtml/index.html#pcap-tracing|pcap-tracing]]
+=====  [02a] Rularea simulării =====
+<code bash>
+student@isrm-vm:~/ns-3-dev$ ./ns3 run "wifi-tcp --pcap=true"
+(...)
+student@isrm-vm:~/ns-3-dev$ ls -al *.pcap
+-rw-rw-r-- 1 mihai mihai 76129717 Mar  4 15:44 AccessPoint-0-0.pcap
+-rw-rw-r-- 1 mihai mihai 80172767 Mar  4 15:44 Station-1-0.pcap
+</code>
+Deschideți oricare din cele două capturi cu Wireshark. Filtrați și afișați doar pachetele TCP. Fără a citi codul simulării și nici descrierea de la începutul sursei, ci doar PCAP-urile, care credeți că e direcția traficului? Sunt două noduri: 0 și 1 - 0->1 sau 1->0?
+<note tip>
+Primul număr din numele PCAP-ului generat este indexul nodului din simulare, iar al doilea număr e interfața de rețea (un nod poate avea mai multe interfețe de rețea). În simulare nodul 0 e AP (access point) și 1 este stație mobilă (STA). Un pachet care ajunge la STA (nodul 1) dar care a fost aruncat nu va putea fi văzut în captura ''Station-1-0.pcap'' dar în ''AccessPoint-0-0.pcap'' îl vom putea vedea.
+Acest lucru e util când vom analiza de ce se pierd pachete în WiFi
+</note>
+Determinați canalul routerului și frecvența centrală a lui analizând câmpurile din secțiunea ''802.11 radio information'' sau ''Radiotap Header''.
+=====  [02b] Analiza PCAP cu tshark =====
+<note tip>Filtre Wireshark:
+  * [[https://hackertarget.com/tshark-tutorial-and-filter-examples/|Exemple filtre]]
+  * Documentația filtrelor de [[https://www.wireshark.org/docs/dfref/w/wlan_mgt.html|WLAN în Wireshark]]
+  * Cheatsheet filtre Wifi în Wireshark/tshark: {{:isrm:laboratoare:new:wireshark_802.11_filters_-_reference_sheet.pdf|}}
+</note>
+Exemplu rulare:
+<code bash>
+student@isrm-vm:~/ns-3-dev$ tshark -T fields -e frame.time_epoch \
+     -e frame.number -e ip.src  \     -r ./AccessPoint-0-0.pcap '(ip.proto == 6) && (ip.src == 10.0.0.1)' > frames.txt
+</code>
+  * ''-T fields'' indică câmpurile din pachete care se doresc printate
+Colecție de câmpuri de interes:
+^ opțiune pentru  -e  ^ semnificație    ^
+| frame.time_epoch    | timpul de la începutul simulării    |
+| frame.number    | numărul cadrului |
+| ip.src    | adresa IP sursă      |
+| ip.id    |  IP identifier field     |
+| ip.ttl    | câmpul TTL din headerul de IP      |
+| wlan.flags    | câmpul flags din headerul WLAN      |
+| wlan.seq    | numărul de secvență WLAN     |
+| wlan.fcs_good | cadrul WLAN este validat de câmpul FCS |
+  * ''(ip.proto == 6) && (ip.src == 10.0.0.1)'' indică condiția de filtrare a pachetelor din .pcap - pachete de tip TCP (proto=6) și IP sursă; folosește acelasi limbaj ca și wireshark
+Exerciții:
+  * Folosind ''tshark'' cu filtrul ''wlan.fc.type_subtype == 0x08'' extrageți și numărați câte pachete de tip beacon trimite AP-ul din captura ''./AccessPoint-0-0.pcap''
+      * Hint: pentru contorizare în bash puteți folosi ''wc -l''
+      * Folosiți câmpurile ''frame.time_epoch'' de la câteva linii consecutive și determinați la ce interval de timp (în ''ms'') AP-ul (access point-ul) trimite beacon-uri
+  * Folosind ''tshark'' extrageți în 2 fișiere separate, fiecare fișier având filtrul ''wlan.fc.type_subtype <= 0x0011'' (subtipul mai mic sau egal cu 0x0011) și celălalt ''wlan.fc.type_subtype == 0x0028'' următoarele câmpuri: ''frame.time_epoch'', ''wlan_radio.phy'', ''frame.number''.
+      * Ce puteți spune despre PHY type-ul din primul fișier, dar al doilea? Ce credeți că se întâmplă
+      * Dacă sunteți curioși ce inseamna type/subtype, consultați [[https://community.cisco.com/t5/wireless-mobility-documents/802-11-frames-a-starter-guide-to-learn-wireless-sniffer-traces/ta-p/3110019#toc-hId--1447989924|acest tabel din standardul 802.11]]
+<note tip>
+Veți vedea și la curs și vom vedea și pe parcursul laboratoarelor: cadrele de date se trimit cu cel mai mare MCS posibil (în anumite condiții) iar cele de management/control (e.g. beacon, probe request) cu cel mai mic MCS stabilit intre AP și STA - motivul este că pentru acestea vrem o constelație robustă deoarece pierderile nu sunt acceptabile pentru cadre de control.
+</note>
+=====  [02c] Analiza trace-ului ASCII =====
+Mecanismul de [[https://www.nsnam.org/docs/tutorial/html/tracing.html|tracing din ns-3]] ne permite să logăm și în format ASCII evenimentele. Rulați simularea aferentă laboratorului 3 astfel:
+<code bash>
+./ns3 run "lab3 --numberOfNodes=2 --payloadSize=1400 \
+    --offeredRate=11Mbps --phyRate=DsssRate11Mbps --simulationTime=2 --tracing=true"
+</code>
+Vom obține două trace-uri: unul PCAP (cum am analizat mai sus) și unul text: ''wifi-lab3.tr''. Deschideți și inspectați fișierul.
+Explicația conținutului fișierului:
+Prima literă este:
+<code bash>
+r for received
+d for dropped
++ for enqueued
+- for dequeued
+t is for transmitted #Relevant for WiFi tracefiles
+</code>
+A doua coloană reprezintă timestamp.
+A treia coloană are următoarea semnificație:
+<note>name of the event in the configuration namespace, sometimes called the configuration path name. The NodeList value represents the node (A=0, etc), the DeviceList represents the interface, and the final part of the name repeats the action: Drop, MacRx, Enqueue, Dequeue.</note>
+Apoi urmează o serie de nume de clase din [[https://www.nsnam.org/doxygen/group__attribute.html|sistemul de atribute al ns-3]] (''ns3::Ipv4Header, ns3::TcpHeader'') și cu o listă de trace-uri specifice clasei respective.

isrm/laboratoare/new/02a.1646559946.txt.gz · Last modified: 2022/03/06 11:45 by mbarbulescu

Show page Old revisions

Media Manager Back to top

Differences

Cursuri

Laboratoare

Resurse