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    Chapitre 5 :

    simulationDu protocole AODV

    1-INTRODUCTION

    Pour tester un protocole de routage on a recours souvent la simulation. En effet ilserait trs coteux voire impossible de mettre en place un rseau des fins de testspour certains critres.Dans la seconde moiti des annes 90, avec llaboration de plusieurs normes pour lesrseaux sans fil porte limite (visant des usages lchelle du bureau ou dubtiment), un certain nombre de simulateurs ont t dvelopps conjointement. Oncite par exemple Network Simulator 2 et son extension sans fil , OPNET ou encore

    GloMoSim / Qualnet.NS2 est certainement le simulateur de rseaux le plus utilis par la communaut adhoc. Il est gratuit et son code source est disponible.Il fournit les protocoles disponibles (dont AODV sera utilis) pour les rseaux ad hoc

    mobiles. Il a des bases de donnes disponibles pour comparer avec le rsultat de

    simulation.

    Cest le logiciel libre mais trs puissant. Il est utilis largement dans la rechercheacadmique et dans l'industrie.

    On peut facilement y ajouter un nouvel algorithme.Dans notre simulation on met contribution le NS2 pour analyser quelquesproprits du protocole du routage AODV.

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    2-prsentation de network simulator

    Le simulateur du rseau NS2 est un outil logiciel de simulation de rseauxinformatiques. Il est principalement bti avec les ides de la conception par objets, derutilisation du code et de modularit.NS2 est crit en C++ et utilise le langage OTCL (Object Tools Command Language)driv de TCL. A travers OTCL, lutilisateur dcrit les conditions de la simulation : latopologie du rseau, les caractristiques des liens physiques, les protocoles utiliss, lescommunications qui ont lieu. La simulation doit dabord tre saisie sous forme defichier que NS va utiliser pour produire un fichier contenant les rsultats. Maislutilisation de lOtcl permet aussi lutilisateur de crer ses propres procdures (parexemple sil souhaite enregistrer dans un fichier lvolution dune variable

    caractristique du rseau au cours du temps).Il contient les fonctionnalits ncessaires ltude des algorithmes de routage unicastou multicast, des protocoles de transport, de rservation, des services intgrs, desprotocoles dapplication. De plus le simulateur possde dj une palette de systmesde transmission, dordonnanceurs et de politiques de gestion de files dattente poureffectuer des tudes de contrle de congestion. La liste des principaux composantsactuellement disponible dans NS par catgorie est :

    Application Web, ftp, telnet, gnrateur de trafic (CBR, ...) Transport TCP, UDP, RTP, SRM Routage statique ou dynamique (vecteur de distance) Routage Multicast (DVMRP, PIM) Gestion de file dattente : RED, DropTail, Token bucket, etc Discipline de service : CBQ, SFQ, DRR, Fair Queueing Systme de transmission : CSMA/CD, CSMA/CA, lien point point

    Prises ensembles, ces capacits ouvrent le champ ltude de nouveaux mcanismesau niveau des diffrentes couches de larchitecture du rseau.NS2 implmente la version de 1997 de la norme 802.11. A ce titre, le dbit maximumpossible est de 2 Mbit/s.

    NS permet de positionner sur un plan virtuel des mobiles quips dmetteurs radio,et il gre la mobilit de ces noeuds dans le temps. Pour quun paquet mis sur uneinterface sans fil sous NS2 soit reu, il faut quil arrive au destinataire avec un niveau

    de signal suprieur un certain seuil. Ce seuil est par dfaut de 3.652 10-10

    W, et onla laiss cette valeur dans notre simulation.Pour une documentation gnrale de NS, on a rfr [10] et au tutorial disponiblesur les sites web cits aprs.

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    3- modle de rseau sous ns

    Un modle de rseau sous NS est constitu : de noeuds de rseau : endroits o est gnr le trafic, ou noeuds de routage ; de liens de communication entre les rseaux. dagents de communication, reprsentant les protocoles de niveau transport

    (TCP, UDP) ; ces agents sont attachs aux noeuds et connects lun lautre, cequi reprsente un change de donnes (connexion TCP, flux UDP).

    dapplications qui gnrent le trafic de donnes selon certaines lois (CBR, VBR),et se servent des agents de transport.

    4- Objectifs de la simulation

    Le but gnral de notre exprimentation est danalyser quelques proprits duprotocole AODV en particulier :

    valuer le dlai de packet. valuer le debit. valuer le nombre de packet recu et le nombre de packet perdu.

    Le dlai , le debit et le nombre de packet perdu sont fonction de plusieurs paramtrestels que la taille du rseau (le nombre de noeuds dans le rseau), la mobilit desnoeuds du rseau, le dbit des flux en dautre terme le taux dmission des paquets etle nombre de connexions en prsence dans le rseau.Dans nos simulations on value les proprits dj mentionnes du protocole AODV

    en tenant compte du nombre des noeuds du rseau et le nombre de flux circulant

    dans le rseau.

    4.1-Dlai de bout en bout moyen (average end to end delay)

    Le dlai de bout en bout est le temps qui spare le moment d'envoie d'un paquet de lacouche transport de la source et le moment de rception de ce paquet par la couchetransport de la destination. Il inclut le temps de latence pour la dcouverte de routes,le temps de passage dans les files d'attente des nuds intermdiaires et le temps detransmission d'un saut vers un autre. Nous mesurons le dlai moyen de bout en boutpar rapport tous les paquets reus pendant la simulation, puis nous calculons la

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    moyenne. Cette mtrique reprsente l'efficacit du protocole en terme de temps derponse et en terme du choix des chemins optimaux.

    4.2-Dbit du rseau (throughput)

    Le debit est dfini comme le nombre de bits correctement reus pendant un intervallede temps divis par la longueur de l'intervalle. Des paquets qui sont reus corrompusou dupliqus ne sont pas compts .cest la qunatit de donnes transferees parseconde, dun noeud source au noeud destination a travers le rseau. Ce nest pas ledebit de transmission qui est dfini comme le nombre de bits mis pendant unintervalle de temps divis par la longueur de l'intervalle.

    4.3-Taux de paquets dlivrs : PDR (Packet Delivery Ratio)

    Le taux de dlivrance des paquets est le rapport entre le nombre de paquets reus (partoutes les destinations du trafic) et le nombre de paquets mis (par toutes les sourcesde trafic). La mtrique oppose au taux de dlivrance de paquets est le taux de pertede paquets. Un taux de dlivrance de paquets lev est quivalent un taux de pertepetit, et vice versa. Cette mtrique reprsente la fiabilit du protocole pour expdiertous les paquets de donns envoys. Les causes de pertes de paquets sontnombreuses, nous citons par exemple la collision, la surcharge des files dattente, lesinterfrences, absence de routes vers la destination, les routes inactives, etc.

    5- Modle de simulationLe modle de simulation prcise les paramtres de simulation utiliser dansl'environnement de simulation. Ces paramtres sont offerts par le simulateur NS-2 etsont paramtrables via les scripts Tcl.Le simulateur NS-2 implmente les diffrentes couches ncessaires (application,transport, routage, MAC et physique) pour la simulation dun rseau ad hoc. Le

    tableau 6.1 rsume les diffrents paramtres utiliss dans les simulations.

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    Paramtres Valeurs

    Protocole de routage AODVCouche MAC 802.11

    Porte de transmissionCapacit du canal

    Trafic dapplication TCPTaille de paquets

    Temps de simulation 150Surface de simulation 1000 x 1000

    Tableau 1 Paramtres de simulation utiliss.

    6- Modle de traficPuisque le but de nos simulations est danalyser les proprits du protocole

    AODV, nous avons choisi que les sources de trafics soient FTP).Le trafic entre les nuds est gnr en initialisant des connexions de trafics de type

    TCP qui commencent des instants fixs via le script de simulation comme le montrele tableau 1. La taille des paquets de donnes est de 1000 octets (taille par default).Nous avons employ des sources de trafic TCP parce quelles offrent une chargeconforme ltat du rseau, c'est--dire, le trafic TCP change les temps auquel ilenvoie des paquets en se basant sur sa perception de la capacit du rseau de dlivrer

    ces paquets [17].Le schma des piles protocolaires mis en place pour cette srie de simulation estprsent dans la figure 1.

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    6- Rsultats de simulation et analyse

    Universite libanaise

    Recherche

    Application FTP

    transportTCP

    routageAODV

    MAC

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