Manual de Operação do Simulador EONSim - Elastic Optical Networks Simulator

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1 Manual de Operação do Simulador EONSim - Elastic Optical Networks Simulator Autores: Paulo César Barreto da Silva e Marcelo Luís Francisco Abbade Dezembro de 2012 Versão 1

2 1. Como executa-lo O EONSim foi desenvolvido na linguagem de programação orientada a objetos Java, sendo altamente aderente aos conceitos fundamentais da orientação a objetos. Para execução do EONSim é necessária a prévia instalação da JVM Java Virtual Machine no microcomputador. Por ser desenvolvido em Java não possui restrição de OS Operating System. Para obter a JVM adequada ao seu OS pesquise em A execução se dá através da descompactação do arquivo "EONSim Executável 1.0.zip no local de sua preferência. Após a descompactação os seguintes arquivos serão criados: \ EONSim Executável 1.0 \data o... arquivos de topologia \imagem o... imagens da ferramenta \pjeonsim_lib o... bibliotecas da ferramenta \resultado o... arquivos binários gerados durante a simulação \modulação o... arquivos que representam os formatos de modulação do sinal o pjeonsim.bat o pjeonsim.jar 1

3 Manual de Operação do Sistema Local onde instalamos ou salvamos o EONSim Por ser necessária a persistência de dados durante as reproduções de resultados do EONSim, faz se necessária a escolha de local com disponibilidade de espaço para armazenagem dos dados (arquivos binários). O espaço adequado para descompactação, execução e persistência é de no mínimo 6 Mb. Requisitos mínimos para execução do EONSim com segurança: 4 Gb de memória RAM 6 Mb de espaço em disco (local onde o EONSim estiver sendo executado) Processador superior a 2 Ghz O tempo de reprodução de uma simulação varia de acordo com o número de conexões simuladas, topologia da rede selecionada, heurística de alocação da grade e número de pontos a serem simulados. Para abrir o simulador EONSim execute o arquivo bat pjeonsim.bat. Essa ação deve gerar a abertura de uma janela do MS-Dos como apresenta a Figura 2 Prompt de comando da execução do pjeonsim.bat. Caso essa janela não seja aberta, isso significa que a variável de ambiente do Java não está corretamente declarada no painel de controle do OS. Neste caso a alternativa é executar o arquivo pjeonsim.jar diretamente. Em ambos os casos a Figura 2 Simulador EONSim em funcionamento será apresentada. Alerta Figura 1 Prompt de comando da execução do pjeonsim.bat. 2

4 A Figura 1 apresenta o prompt de comandos que deverá ficar durante toda a execução do simulador. Nesta tela serão apresentados os passos da simulação e também exceções que possam ocorrer durante a reprodução dos resultados. Dica Mensagem de exceção Quando houver exceções lançadas durante a execução do simulador comunique o criador da ferramenta através do paulo.b@aedu.com. Insira print screen das telas no e todos as mensagem que por ventura forem propagadas à você pelo OS. Figura 2 Simulador EONSim em funcionamento. 3

5 2. Conhecendo seus parâmetros Os parâmetros do simulador representam as informações que devem ser fornecidas inicialmente ao GUI Grafic User Interface antes do inicio da simulação no EONSim. A Figura 2 apresenta a GUI do EONSim. o Informações da Rede Nó Origem Neste campo é definido qual o nó de rede de onde parte a conexão. Quando este campo for selecionado no quadro ao lado isso define que será adotado método randômico para definição do nó de origem da mensagem. Nó Destino Neste campo é definido qual o nó de rede de onde destina-se a conexão. Quando este campo for selecionado no quadro ao lado isso define que será adotado método randômico para definição do nó de destino da mensagem. Número de Nós Leitura realizada durante a simulação das informações da Topologia de Rede simulada. Representa o número de nós da topologia de rede. Número de Caminhos - Leitura realizada durante a simulação das informações da Topologia de Rede simulada. Representa o número de possíveis caminhos existentes entre todos os nós da topologia de rede. Número de Enlaces - Leitura realizada durante a simulação das informações da Topologia de Rede simulada. Representa o número de conexões possíveis entre os nós de rede. Banda Total (GHz) Banda a ser utilizada na simulação. Representa a capacidade de recurso que será disponibilizada em termos de GHz por enlace. Na fibra óptica este número é de GHz por enlace / unidade de fibra. Tamanho do FSU (GHz) - FSU Frequency Slot Unit. O tamanho do FSU pode ser selecionado entre 3,125 GHz a 50 GHz. Nas simulações do EONSim, por padrão, é definido o tamanho de 12,5 GHz. As redes totalmente ópticas elásticas possuem como principal característica o tamanho do slot variável. A grade fixada pelo ITU International Telecommunications Union é de 50 GHz para o espaçamento quanto para o comprimento de onda. Topologia Rede a ser simulada. É definido através de um arquivo binário que representa o desenho da rede. Ver Figura 3 Topologia de Rede NSFNet 14 de forma gráfica e Listagem 1 Topologia de Rede NSFNet 14 de forma binária. 4

6 Taxa (Gb/s) A Taxa de trafego dos dados Intimamente ligada a definição da Banda Ocupada. Banda Ocupada (GHz) A Banda Ocupada por uma conexão Intimamente ligada a definição da Taxa de trafego dos dados. Quando este campo for selecionado será gerado randomicamente tamanhos variações de taxa de trafego e banda ocupada por uma conexão. Modulação do Sinal Formato de modulação do sinal. Quando selecionado gera aleatoriamente formatos de modulação de onda. Figura 3 Topologia de Rede NFSNet 14 de forma gráfica. Listagem 1 Topologia de Rede NFSNet 14 de forma binária. 5

7 o Distribuição Poisson / Exponencial Manual de Operação do Sistema Número de Pontos Definição do número de pontos de simulação. Em caso de grandes simulações podem ser construídos lotes de testes com variação do RHO e de Lambda. Definição padrão 1 no simulador. Tempo Médio de serviço (s) Representação tempo médio que uma conexão permanece ativa. Define o momento em que a conexão deve ser desfeita a partir de seu estabelecimento. Número de Ensaios Representa o número absoluto de conexões. RHO Carga da Rede (Erl) RHO é a carga em Erlangs simulada. Este campo é cálculo pelo EONSim durante a simulação. Segundo ANATEL erlang é nome dado à unidade de intensidade de tráfego. Diz-se que um órgão ou grupo de órgãos escoa 1 Erl quando a soma dos tempos de retenção é igual ao tempo de observação. Intervalo de Persistência (s) Tempo em segundos que uma leitura será realizada do status da simulação para geração dos arquivos de persistência a gerem gerados no fim da simulação. Lambda (calls/s) Número de lambda que será adotado na simulação. Taxa de partida de conexões por unidade de tempo (segundo). Mu Intervalo de duração de conexão em relação a taxa de partida da mesma na rede. o Heurística de Alocação da Grade O simulador EONSim possui 4 heurísticas de alocação da grade: First Fit, Random Fit e Least Used, Most Used. Cada uma destas Heuristica representa um método de preenchimento da grade de FSUs. o Definição da Rota Os simuladores usualmente implementam o algoritmo de roteamento RWA Routing and Wavelength Assignment e para redes elásticas devemos adotar o RSA Routing and Spectrum Assignment. As redes ópticas são tradicionalmente roteadas através de algoritmos RWA mantendo o mesmo comprimento de onda ao longo da rota. 6

8 A criação da EON insere um novo conceito de roteamento, os algoritmos RSA. Este conceito permite que o roteamento seja realizado de forma flexível permitindo que os canais alocados tenham seu tamanho variável de acordo à necessidade de banda para estabelecimento da conexão. O simulador EONSim possui 4 algoritmos de roteamento RSA, considerando a ordenação da matriz de caminhos mínimos como principal diferencial: Rota com o menor número de Hops, Rota com menor custo, Rota com o maior número de FSUs livres e Rota com o maior número de FSUs ocupados. o Conexões Estabelecidas Este quadro possui 4 botões e uma grade que apresenta as conexões que estão em andamento (o preenchimento apenas será atualizado ao final da simulação). A Figura 4 apresenta a localização de tais botões. Figura 4 Botões localizados no painel Conexões Estabelecidas. Os botões permitem executar operações separadamente ou executar toda a simulação (recomendado). 1 Adicionar Conexões 2 Remover Conexões 3 Imprimir Matriz de Conexões no Console 4 Executar Simulação Completa (Recomendado) 7

9 3. Realizando uma simulação Manual de Operação do Sistema Para realizar uma simulação no EONSim deve ser fornecer todos os parâmetros obrigatórios, além dos parâmetros padrão: o Nó Origem e Nó Destino Por padrão não apresenta selecionado a randomização, quando necessário, selecionar a randomização (geração aleatória de origem e destino das conexões). o Topologia Selecionar a Topologia de rede a ser simulada. o Banda ocupada Por padrão não apresenta selecionado a randomização, quando necessário, selecionar a randomização (geração aleatória de ocupação de banda da conexões). o Número de Ensaios Número de conexões que serão simuladas. o Tempo médio de serviço. o Lambda número de conexões por segundo que serão estabelecidas. Após fornecer todos os parâmetros da simulação clique no botão 4 Execução da Simulação Completa: Em seguida inicia-se a simulação, notara que a janela do console, aberta no inicio da simulação começara a executar as atividades. Neste período o GUI do EONSim ficará bloqueado, sendo novamente liberado ao final da simulação. Recomenda-se que a cada simulação ciclo o simulador seja executado, simulado, encerrado e novamente aberto para um novo ciclo de simulação. Essa recomendação se deve a liberação de memoria para o OS. 8

10 Concluída a simulação uma mensagem será apresentada e dois arquivos binários serão gerados em \resultados. 4. Coleta de resultados A coleta de resultados se dá através dos arquivos binários: o SimulacaoMedidas h55m22s o Simulacao h55m23s Em vermelho serão preenchidas a hora de conclusão da simulação com os dados de resultados da simulação realizada. Cada ciclo de simulação gera um conjunto de arquivos com mesma data e hora de geração. 9

11 Agradecimentos A Pontifícia Universidade Católica de Campinas pela concessão da bolsa de estudos para o Mestrado Profissional em Engenharia Elétrica. 10