PDF de programación - Prácticas de redes de ordenadores - OPS

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Propuesta del Trabajo de Prácticas 2008

Simulación de una red troncal de fibra óptica (EuroSim)



Profesores:

Juan A. Veiga Gontán
Esteban Egea López
Juan José Alcaraz Espín
Joan García Haro



1.3

1.1
1.2

Índice.
Índice. .............................................................................................................................................................................. 2
1 Consideraciones generales. ...................................................................................................................................... 3
Objetivos .......................................................................................................................................................... 3
Introducción ..................................................................................................................................................... 3
Redes troncales (Backbone networks) ..................................................................................................... 3
1.2.1
Qué deben hacer los alumnos ................................................................................................................... 4
1.2.2
Cómo está organizada esta propuesta. ...................................................................................................... 4
1.2.3
Red EuroSim .................................................................................................................................................... 4
Descripción general .................................................................................................................................. 5
1.3.1
Generador ................................................................................................................................................. 5
1.3.2
Nodos de conmutación ............................................................................................................................. 6
1.3.3
Plano de control ....................................................................................................................................... 7
1.3.4
Fases del desarrollo del simulador y medidas a realizar .......................................................................................... 8
Escenario 1. Red Mono-Nodo Alemania ......................................................................................................... 9
2.1
Escenario 2: Red EuroSim ............................................................................................................................. 10
2.2
Sugerencias para la implementación ...................................................................................................................... 11
Consejos para la depuración y verificación del módulo ................................................................................. 11
3.1
Consejos para una mayor claridad en el código. ............................................................................................ 12
3.2
Gestión eficiente de la memoria ..................................................................................................................... 12
3.3
Toma de muestras .......................................................................................................................................... 13
3.4
Selección de semillas ..................................................................................................................................... 13
3.5
Ejecuciones más rápidas ................................................................................................................................ 13
3.6
Uso de la librería de plantillas STL ................................................................................................................ 14
3.7
4 Material a entregar y criterios de evaluación ......................................................................................................... 14
4.1 Memoria y Código ......................................................................................................................................... 15
Criterios de evaluación................................................................................................................................... 15
4.2
4.3
Grupos de una ó tres personas ........................................................................................................................ 15
5 Bibliografía ............................................................................................................................................................ 16


2

3


1 Consideraciones generales.

1.1 Objetivos

En este trabajo de prácticas los alumnos realizarán por parejas un simulador de una red troncal de fibra óptica. Los
alumnos deben desarrollar y depurar el simulador y extraer y analizar una serie de resultados. Tanto los algoritmos
como los resultados a presentar se detallan en esta memoria.

1.2 Introducción

1.2.1 Redes troncales (Backbone networks)



Figura 1. Ejemplo de red troncal



La palabra Backbone se refiere a las principales conexiones troncales de Internet. Está compuesta de un gran número
de routers comerciales, gubernamentales, universitarios y otros de gran capacidad interconectados que llevan los datos
entre países, continentes y océanos del mundo.

La "columna vertebral" de Internet consiste en muchas redes diferentes. Normalmente, el término se usa para describir
grandes redes que se interconectan entre ellas y pueden tener ISPs (Internet Service Provider) individuales como
clientes. Por ejemplo, un ISP local puede proporcionar servicio para una única ciudad, y conectar a un proveedor
regional que tiene varios ISPs locales como clientes. Este proveedor regional conecta a una de las redes del backbone,
que proporciona conexiones a escala nacional o mundial.

Estos proveedores backbone normalmente proporcionan instalaciones de conexión en muchas ciudades para sus
clientes, y ellos mismos conectan con otros proveedores backbone en IXPs (Internet Exchange Point) como el
CATNIX de Barcelona, el ESPANIX de Madrid o el GALNIX de Santiago de Compostela. El más grande de estos
IXP en términos de tasa de transferencia y rutas accesibles es el LINX (London Internet Exchange) en la zona
portuaria de Londres.

Las redes de backbones son implementadas normalmente por entes comerciales, educacionales, o gubernamentales,
como redes militares. Algunas grandes compañías que proporcionan conectividad backbone incluyen UUnet (ahora
una división de Verizon), British Telecom, AT&T, Sprint Nextel, France Télécom, BSNL, Teleglobe, Qwest, y
SAVVIS.

Hoy en día los enlaces que unen los nodos en las redes troncales son de fibra óptica, con lo cual disponemos de un
enorme ancho de banda de transmisión entre los nodos. El consumo de ancho de banda crece debido a que cada vez
Internet se extiende más y ofrece más servicios. El cuello de botella de las redes troncales de cara al futuro lo
constituyen los nodos, la razón es que estos nodos son electrónicos, es necesario realizar un proceso de conversión
óptico-electrónico y electrónico-óptico. Como respuesta a este problema se está trabajando en nuevos nodos de

conmutación ópticos que sean capaces de conmutar el enorme ancho de banda que ofrecen los enlaces de fibra óptica.
La conmutación óptica de paquetes (OPS) permite aprovechar al máximo los recursos de la red.

1.2.2 Qué deben hacer los alumnos
Los alumnos deben implementar por parejas básicamente dos módulos simples en C++ y NED llamados
respectivamente generador de tráfico y nodo. Lo que deben hacer estos módulos se detalla en esta propuesta. Estos
módulos deberán ser incorporados al entorno de simulación OMNET++, es decir, se añadirán el resto de módulos que
sean necesarios. Con el simulador completo, se deberán tomar una serie de medidas, que quedarán recogidas en una
memoria final, junto con el código comentado.

Las funcionalidades de los módulos deben realizarse de forma incremental. Para verificar el funcionamiento de dichas
funcionalidades se proponen una serie de escenarios de simulación. Para cada uno de estos escenarios se plantean una
serie de experimentos de los que el alumno deberá obtener unas medidas concretas y extraer conclusiones. El
alumno deberá programar la toma de muestras para la obtención de estas medidas.

Se deberá entregar una memoria del trabajo realizado. El contenido de la memoria y los criterios de evaluación
también están descritos en esta propuesta. Conviene destacar por adelantado que para alcanzar el aprobado no es
necesario que se implementen en su totalidad los algoritmos y medidas propuestos en esta memoria.

1.2.3 Cómo está organizada esta propuesta.
En los apartados 1.3 a 1.3.4 se proporciona al alumno una descripción de la red y de las funcionalidades que se van a
implementar.
En el apartado 2 se describen uno a uno los escenarios que se deben configurar y se especifican las medidas que se
deben tomar en cada uno de ellos.
En el apartado 3 se dan algunas sugerencias y “pistas” para la realización de este trabajo.
Finalmente en el apartado 4 se especifican los criterios de evaluación y en 0 se da una breve reseña bibliográfica que
se recomienda consultar para resolver dudas y profundizar en los aspectos