Simulación de una red VSAT en Network Simulator 2

I. MARCO TEÓRICO

Network Simulator (NS)

Network Simulator es un software a través del cual se pueden simular eventos discretos y fue desarrollado como apoyo a la investigación en redes telemáticas. NS es extremadamente popular en el ámbito académico por su extensibilidad. Su desarrollo comenzó en 1989 a partir del simulador REAL NS, y hasta el día de hoy ha contado con soporte yfinanciación de diferentes entidades públicas y privadas. NS sigue una filosofía de desarrollo abierta, lo que ha contribuido decisivamente a su crecimiento, convirtiéndose en una de las herramientas más completas tanto en el estudio de redes cableadas como inalámbricas.

NS proporciona soporte para la simulación de multitud de protocolos de las capas de aplicación (http, ftp, cbr, etc), transporte (TCP,UDP, RTP, SRM), protocolos de enrutamiento monodifusión (unicast) y multidifusión (multicast), etc. tanto para redes cableadas como inalámbricas locales o satelitales; siendo posible simular topologías complejas con gran número de generadores de tráfico.

NS es un intérprete de scripts del lenguaje Tcl (Tool Command Language) orientado a objetos que posee un planificador de eventos de simulación,librerías de objetos, componentes de red y librerías de módulos de instalación de red, etc. El lenguaje para programar en NS es el lenguaje de scripts OTcl (Object Tcl); sin embargo puede ser escrito también en C++. Para el trabajo a fondo de NS, se pueden construir clases, protocolos y modificarlos según sea necesario. Esto se hace desde el propio programa fuente del simulador NS, escrito enC++, para luego ser compilado y vinculado para crear un nuevo ejecutable NS.

NS posee además herramientas de gráfico, como NAM y XGRAPH. La utilidad de NAM es que puede presentar gráficamente la red, que previamente se construyó mediante comandos en Tcl y posteriormente compilado por NS. Así mismo NAM puede visualizar el desplazamiento de los paquetes de la simulación y que NS ha almacenado en unfichero junto a la topología de red. Los resultados que produzca NS dependerán de la topología, protocolos, parámetros, etc. XGRAPH produce gráficas bi-dimensionales con las cuales se puede analizar los paquetes recibidos y perdidos en la comunicación, ancho de banda y retardos.

El resultado de la simulación en NS es uno o más archivos de salida, archivos de trazo .tr, que contienen datosdetallados de la simulación, siempre y cuando en el script se haya especificado. Estos datos pueden ser usados para analizarla simulación o para desplegar una simulación gráfica con NAM.


Protocolo TCP

De manera general, TCP es un protocolo orientado a la conexión, descrito en la RFC 793. TCP incurre en el uso adicional de recursos para agregar funciones que aseguran entrega confiable y controlde flujo.

Para implementar un servicio satelital que trabaje en conjunción con redes terrestres tradicionales, como internet, las redes satelitales deben emplear técnicas especiales para lidiar con las distancias extras que tiene el segmento espacial (44 600 millas). Sin estos procedimientos, la latencia aumentada generada por el tiempo requerido para atravesar le distancia extra significaríaserios límites de performance para TCP.

El procotolo TCP es el encargado de asegurar el envío de paquetes sin errores. La cantidad de data enviada se especifica en el tamaño de ventana. Luego de que la data es enviada, se espera un acuse de recibo antes de volver a realizar otro envío. Cuando el acuse de recibo no llega en el tiempo esperado, TCP asume que el paquete se perdió (debido a lacongestión de la red) y vuelve a enviarlo. TCP puede también reducir el rate de transmisión para reducir la congestión y minimizar la necesidad de hacer retransmisiones. Por otra parte, TCP empieza enviando data lentamente. Al incrementarse la tasa de acuses de recibo, lo que significaría que la capacidad de la red soporta mayor tráfico, la velocidad de transmisión aumenta. Esta velocidad aumenta...