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Section II
UNIVERSITE DE YAOUNDE I
ECOLE NATIONALE
POLYTECHNIQUE SUPERIEURE
THE UNIVERSITY OF YAOUNDE I
NATIONAL ADVANCED SCHOOL
OF ENGINEERING
UE : 525
Ralis par :
M. BOUBACAR NAMALKA Oumarou
Prof charg du cours :
Dr. Nader MBAREK
MASSICO 503 :
Rseaux IPV4/IPV6, Routage et Commutation
Promotion : 2014-2015
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Table des matires
Table des matires
Introduction Gnrale.............................................................................................................................. 1
Chapitre 1................................................................................................................................................ 2
Introduction......................................................................................................................................... 2
1.1 Complment du script................................................................................................................ 2
a. Cration des nuds n0 et n1.................................................................................................... 2
b. Connecter les deux nuds avec un lien duplex...................................................................... 2
c. Crer un Agent UDP et lattacher au n0.................................................................................. 2
d. Source de trafic CBR............................................................................................................... 2
e. Connecter la source crb lagent udp..................................................................................... 3
f. Crer lagent null pour la rception des paquets dans le nud 1........................................... 3
g. Connecter les deux agents null et udp..................................................................................... 3
h. Dclencher le trafic CBR t=1s et larrter t=4.5s.............................................................. 3
i. La simulation sarrte aprs 5s................................................................................................ 3
1.2 Lancement du NS2........................................................................................................................ 4
1.3 Exploration du Simulateur............................................................................................................. 4
1.4 Utilisation de Nam........................................................................................................................ 5
Exercice 2............................................................................................................................................ 5
a. Congestion............................................................................................................................... 6
b. Perte des paquets..................................................................................................................... 7
c. Accus de rception................................................................................................................. 8
d. Fonctionnement TCP vs UDP................................................................................................. 8
1.5 Conclusion................................................................................................................................. 8
2. Chapitre 2 :Routage............................................................................................................................. 9
introduction......................................................................................................................................... 9
2.1. Dfinir les nuds, liens, agents de transport et gnrateur de trafic............................................ 9
a. les nuds..................................................................................................................................... 9
b. les liens...................................................................................................................................... 10
c. les agents de transports.............................................................................................................. 10
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d. colorier le trafic..................................................................................................................... 10
e. connexion des agents............................................................................................................. 11
f. gnrateurs de trafic.............................................................................................................. 11
g. Connexion des agents................................................................................................................ 11
h. Rupture et rtablissements du lien......................................................................................... 11
i. Routage distant vector........................................................................................................... 12
j. Protocole de routage tat de lien......................................................................................... 13
k. rupture du lien LS.................................................................................................................. 13
l. Rtablissement du lien n5n8........................................................................................... 14
2.2 Routage et contrle de congestion TCP...................................................................................... 15
3. Chapitre 3 : Evaluation des performances......................................................................................... 16
introduction....................................................................................................................................... 16
a. Attach-expo-traffic................................................................................................................ 16
b. Record................................................................................................................................... 16
c. Excution du script................................................................................................................ 17
Conclusion gnrale.............................................................................................................................. 19
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Liste des figures
Figure 1:noeud simple ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
Figure 2: lancement TP1exercice1 ---------------------------------------------------------------------------------------- 4
Figure 3 :Exploration --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4
Figure 4 : Nam ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5
Figure 5 :exo2 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5
Figure 6 :simulation exo2 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 6
Figure 7 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8
Figure 8 :rseau simuler -------------------------------------------------------------------------------------------------- 9
Figure 9 :rupture du lien DV--------------------------------------------------------------------------------------------- 12
Figure 10 : rip ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15
Figure 11 :Courbe 1-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17
Figure 12 : courbe 2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18
Figure 13 :courbe3 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19
Liste des tableaux
Tableau 1 :paquets perdu........................................................................................................................ 7
Tableau 2 : changes des paquets de routage....................................................................................... 12
Tableau 3 :changes LS........................................................................................................................ 13
Tableau 4 :mises jour LS................................................................................................................... 14
Tableau 5 :rtablissement du lien N5n8........................................................................................... 14
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Introduction Gnrale
Ltude des rseaux par la simulation nous permet de comprendre le comportement dun
systme avec moins defforts. Ce dans le cadre du module Rseaux IPV4/IPV6, routage et
commutation que nous tudions quelques protocoles rseaux avec le simulateur Network
Simulator 2(NS2).
Ce travail se focalise dans un premier temps sur la familiarisation avec loutil NS2 notamment
linstallation et le paramtrage, ensuite ltude se poursuit sur le routage et enfin sur
lvaluation des performances.
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Chapitre 1
Introduction
Nous allons simuler une topologie simple avec deux nuds et un lien direct, le travail consiste
a complt le code du script incomplet de lexercice 1.
1.1 Complment du script
a. Cration des nudsn0 et n1
Pour dclarer un nud avec NS2 nous utilisons la commande suivante:
b.
Connecter les deux nuds avec un lien duplex
Duplex-link : dclare un lien en full-duplex
1Mb : capacit du lien
10ms : temps de propagation
DropTail : la file dattente (Algorithme DropTail est utilis)
c.
Crer un Agent UDP et lattacher au n0
d. Source de trafic CBR
$ns duplex-link $n0 $n1 1Mb 10ms DropTail
Set n0 [$ns node]
Set n1 [$ns node]
Set udp [new Agent/UDP]$ns attach- agent $n0 $udp
Set cbr [new Application/Traffic/CBR]
$cbr set PacketSize 500
$cbr set Intervall_ 0.005
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e.
Connecter la source crb lagent udp
f. Crer lagent null pour la rception des paquets dans le nud 1
g. Connecter les deux agents null et udp
h. Dclencher le trafic CBR t=1s et larrter t=4.5s
i. La simulation sarrte aprs 5s
La figure 1 ci-dessous illustre le complment du code comment pour acration des deux nuds simples
Figure 1:noeud simple
Une fois le script termin, nous lavons sauvegard dans un fichier TP1exercice1.tcl
$cbr attach-agent $udp
Set null [new Agent/Null]
$ns attach-agent $n1 $null
$ns connect $udp $null
$ns at 1.0 $cbr start
$ns at 4.5 0 $cbr stop
$ns at 5.0 0 finish
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1.2 Lancement du NS2
Nous allons la simulation avec la commande suivante illustre par la figure 2 ci-dessous :
Figure 2: lancement TP1exercice1
1.3 Exploration du Simulateur
Comme le montre la figure 2 le simulateur NS2 comprend trois onglets qui sont :
File
Views
Analysis
Figure 3 :Exploration
Vitesse
oom et changere noeud
Temps
Evnements rseaux
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1.4 Uti l isation de Nam
Lutilisation de Nam en interface graphique seffectue dans longlet fichier =>nouveau
Simulator
Et nous poursuivons la configuration avec linterface Graphique. La figure 3 ci-dessus illustre
la simulation du scenario dcrit dans la question1.
Figure 4 : Nam
Exercice 2
Dans cet exercice nous allons simuler le rseau de la figure 5 ci-dessous et de le visualiser
avec NAM( Network AniMator).
Figure 5 :exo2
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Comme le montre la figure 4, il sagit de crer un rseau avec quatre (4) nuds, quatre (4)
agents et deux (2) applications.
Nous avons commenc par la cration dun nouveau objet simulateur, ensuite les nuds, les
agents et applications. La figure 5 illustre la simulation, les codes des fichiers de
configuration seront joint ce travail dans un dossier.
Figure 6 :simulation exo2
a.
Congestion
Nous remarquons que la congestion commence avec les segments tcp 177 au 1,364 ms .
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b. Perte des paquets
Le tableau ci-dessous illustre les paquets perdus :
Tableau 1 :paquets perdu
Protocoles Numro dordre temps etat
tcp 177 1,364 Dropped
Tcp 181 1,372 Dropped
Tcp 184 1,376 Dropped
tcp 196 1,401 Dropped
cbr 194 1,394 Dropped
cbr 202 1,414 Dropped
cbr 220 1,464 Dropped
cbr 435 2,214 Dropped
cbr 473 2,324 Dropped
cbr 510 2,434 Dropped
cbr 514 2,444 Dropped
tcp 475 2,330 Dropped
tcp 771 3,324 Dropped
tcp 803 3,425 Dropped
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c. Accus de rception
Le trafic FTP commence avec linitiation de la communicationdu n0 au destination du
n3,le schma ci-dessous illustre ce processus :
Figure 7
Figure 7 : change en trois tapes
d. Fonctionnement TCP vs UDP
TCP (Transmission control Protocol) et UDP (user datagramme protocol) sont les deux
protocoles de la couche transport les plus utiliss.
TCP est un protocole avec connexion qui a des fonctions de livraison dans lordre,
dacheminement fiable et de contrle de flux. Les blocs de communication utiliss dans le
protocole TCP sont appels des Segment .
UDP est un protocole simple sans connexion, les blocs de communication utiliss dans le
protocole UDP sont appels datagrammes .
NB: Nous remarquons que le trafic cbr qui utilise UDP nattends pas de reu lors de lenvoie,tandis que le trafic FTP utilisant TCP attends toujours un reu avant denvoyer le segment
suivant.
1.5 Conclusion
A la fin de ce travail nous nous sommes familiaris avec loutil nS2 et aussi nou s avons tudi
le fonctionnement et le comportement de la couche transport avec les protocoles TCP et
UDP savoir la congestion, laccus de rception, perte des paquets et la diffrence entre le
protocole TCP et UDP.
nO n3
Tc : 90 40 b tes
Ack : 95 40 bytes
Tcp :99 1040 bytes
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2. Chapitre 2 :Routage
introduction
Aujourdhui tous les rseaux sont relis entre eux par des routeurs, donc une de leurs
fonctions et dachemins des paquets. Les routeurs utilisent des protocoles de routagepour changer des informations de routage entre eux. Nous avons plusieurs type de
routage entre autres le routage statique, distance vector ou vecteur de distance, Link state
ou tat des liens.
Au cours de ce travail nous allons produire dans un premier temps le script du rseau
simuler partir de la figure 7, ensuite colorier le flux du trafic et perte du lien n5 et n8 et
enfin le routage et contrle de gestion.
Figure 8 :rseau simuler
2.1. Dfinir les nuds, liens, agents de transport et gnrateur de trafic
a. les nuds
Nous dclarons les huit (8) nuds avec les labels pour afficher les noms conformment
la topologie. Les commandes suivantes sont utilises pour cette tape :
Set n1 [ns node]
Set $n1 label n1
Set n2 [ns node]
Set $n2 label n2
Set n3 [ns node]
Set $n3 label n3
Set n4 [ns node]
Set $n4 label n4
Set n5 [ns node]
Set $n5 label n5
Set n6 [ns node]
Set $n6 label n6
Set n7 [ns node]
Set $n7 label n7
Set n8 [ns node]
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b. les liens
c. les agents de transports
Nous allons crer les agents udp1 qui sera reli n1, udp2 qui sera reli n2 et enfin
lagent null qui sera reli n8.
d.
colorier le trafic
$ns duplex-link $n1 $n3 10Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $n2 $n3 10Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $n3 $n4 10Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $n4 $n6 10Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $n6 $n7 10Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $n7 $n8 10Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $n8 $n5 10Mb 10ms DropTail
$ns duplex-link $51 $n3 10Mb 10ms DropTail
#creation des Agents de transport
Set udp1 [new Agent/UDP]
Set udp2 [new Agent/UDP]
Set null [new Agent/Null]
# attacher les agents aux noeuds
$ns attach-agent $n1 $udp1
$ns attach-agent $n2 $udp2
$ns attach-agent $n8 $null
$udp1 set class_ 1
$udp2 set class_ 2
#colorier le traffic udp1 en bleue
$ns color 1 blue
#colorier le trafic udp2 en rouge
$ns color 2 red
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e. connexion des agents
f. gnrateurs de trafic
Cration du trafic CBR (constant Bite rate) avec un dbit de 500 bit et un interval
de temps de 10ms.
2.1.1 Respect de la reprsentation graphique
g. Connexion des agents
h.
Rupture et rtablissements du lien
La coupure du lien entre n5 et n8 est programme la quatrime (4) seconde et le
rtablissement la cinquime seconde.
$ns connect $udp1 $null
$ns connect $udp2 $null
Set cbr1 [new Application/Traffic/CBR]
Set cbr2 [new Application/Traffic/CBR]
$cbr1 set PacketSize_ 500
$cbr1 set interval_ 0.010
$cbr2 set PacketSize_ 500
$cbr2 set interval_ 0.010
#connexion de lapplication cbr1 lagent udp1
$cbr1 attach-agent $udp1
#connexion de lapplication cbr2 lagent udp2
$cbr2 attach-agent $udp2
#rupture du lien entre n5 et n8
$ns rtmodel-at 4.0 down $n5 $n8
#retablissement du lien
$ns rtmodel-at 5.0 up $n5 $n8
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La figure 9 illustre la rupture du lien n5 et n8
Figure 9 :rupture du lien DV
i. Routage distant vector
La commande ci-dessous active le routage dynamique.
Lors de la visualisation les paquets de routage sont changs le tableau ci-dessous dtaille
brivement les changes.
Tableau 2 :changes des paquets de routage
Protocole Numro de squence Temps(ms)
RtProto DV 1014 5 .919
RtProto DV 1016 5.919
RtProto DV 1021 5.931
RtProto DV 1039 6.014
$ns rtproto DV
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j. Protocole de routage tat de lien
Pour configurer le protocole de routage tat de lien il suffit de changer le mot DV en
LS .
Le tableau 3 montres les dtails de quelques changes dinformations de routage tat des
liens.
Tableau 3 :changes LS
Protocole Numro du
paquet
Temps (ms) Taille (byte) Noeuds
rtprotoLS 1 0.007102 100 N1N3
rtprotoLS 2 0.007102 100 N3N2
rtprotoLS 3 0.007102 100 N3N4
rtprotoLS 4 0.007102 100 N3N5
Aprs les changes des paquets LS tous les nuds mettent jour leur base de donnes dtat
des liaisons avec les informations reues par leurs voisins. Les routeurs tats de lien crent
une topologie complte du rseau.
k.
rupture du lien LS
La rupture du lien n5 n8 est programm la quatrime seconde, nous observons le
comportement du protocole link state avec le trafic source des nuds n1 et n2 destination
de n8 passant par n3 et n5. Le tableau 4 dtails lenvoie des mises jour des tats de lien de
la rupture du lien.
$ns rtproto LS
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Tableau 4 :mises jour LS
Protocole Numro du paquet Temps Noeuds
rtprotoLS 647 4.00 N8N7
RtprotoLS 646 4.00 N5N3
RtprotoLS 655 4.01 N7N6
RtprotoLS 652 4.01 N3N2
RtprotoLS 651 4.01 N3N1
RtprotoLS 663 4.02 N6N4
RtprotoLS 661 4.02 N4N6
RtprotoLS 662 4.02 N6N7
rtprotoLS 660 4.02 N4N3
Nous remarquons qu la quatrime seconde (4.00 s) le trafic change de route pour prendre
N3 N4 destination de N8.
l. Rtablissement du lien n5n8
A la cinquime (5s) seconde le lien n5n8 se rtablit et les mises jour de link state du
rtablissement de lien sont envoys aux diffrents nuds. Le tableau 5 montres quelques
dtails.
Tableau 5 :rtablissement du lien N5n8
Protocole Numro des paquets Temps (ms) nuds
rtproto 874 5.00 N5n3
rtproto 876 5.00 N5n8
rtproto 878 5.00 N8n7
rtproto 879 5.00 N8n5
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Nous remarquons quavec le protocole tat de lien la convergence est trs rapide.
2.2 Routage et contrle de congestion TCP
La figure suivante illustre la configuration du TP3 :
Figure 10 : rip
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3. Chapitre 3 : Evaluation des performances
introduction
Il est trs important de vrifier les performances dun rseau ce qui nous amne utiliser
loutils Xgraph dans ce travail pour valuer les performances de rseau avec le simulateur
NS2 (network simulator 2). Nous allons dans un premier temps commenter les composantes
du script donn dans le TP3, ensuite modifier le script pour visualiser le scenario avec Nam,
expliquer certaines procdure du script et enfin lexcution du script avec ns.
Le commentaire du script tant fait dans le code du programme TP3 .tcl , nous passons
lexplication desprocdures et lexcution du script dans ce compte rendu.
a.
Attach-expo-traffic[1] La premire ligne ci-dessous dclare les objets gnrateurs de trafic :
Proc attach-expoo-traffic { node sink burst idle rate }
b. Record
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c. Excution du script
Nous commentons les trois figures ci-dessous pour expliquer les diffrents changements
dans les courbes.
La figure 11 illustre la sortie de la courbe 1 avec le temps record 0.5 seconde.
Figure 11 :Courbe 1
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La figure 12 illustre les sorties de la courbe 2 avec un temps record 1 seconde.
Figure 12 : courbe 2
La figure 13 illustre la sortie de la courbe 3 avec un record de 0.1 seconde
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Figure 13 :courbe3
Conclusion gnrale
En terme de ce travail nous avons fait la dcouverte dun nouveau simulateur NS2 en
explorant ces fonctionnalits de base, nous avons aussi simul quelques protocoles tout en
tudiant les fonctionnements de ces derniers.
Bien que soit la premire utilisation de ce simulateur, nous avons sans doute rencontr des
difficults dans la programmation mais aussi dans linterprtation des courbes. Ce qui
concerne linstallation nous lavions men sans aucune difficultsous une distribution Ubuntu
14.04.
Nous avons aussi explor quelques fonctionnalits des rseaux sans fil durant nos recherches,
nous nous intresserons ce sujet qui est trs pertinent.
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Bibliographie et Webographie
[1] Kevin Fall ,NS-Doc ,2011
[2] Simulation rseau avec NS2,Nader Mbarek
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