Modul NS3 2016- final.pdf

DAFTAR ISI DAFTAR ISI ................................................................................................................................................... 2 UBUNTU ............................................................................................................................................. 4 Sekilas Tentang Ubuntu .................................................................................................................... 4 Perintah dasar Ubuntu ..................................................................................................................... 5 Kepemilikan File dan Hak Akses pada Ubuntu .............................................................................. 12 Super User Do (sudo) ............................................................................................................. 12 Kepemilikan File .................................................................................................................... 12 Hak Akses ............................................................................................................................... 12 INSTALASI NS3 ...............................................................................................................................16 Download ns-allinone-3.25 ............................................................................................................ 16 Ekstrak ns-allinone-3.25 ................................................................................................................. 16 Download dan install paket depedency NS3................................................................................... 17 Instalasi NS-3.25 ............................................................................................................................ 17 Installasi NetAnim .......................................................................................................................... 20 NETWORK SIMULATOR 3 ...........................................................................................................21 Network Simulator 3 ....................................................................................................................... 21 Kelebihan ................................................................................................................................ 21 Contoh Simulasi NS3 ............................................................................................................. 22 Implementasi .......................................................................................................................... 22 Konsep Dasar NS3 .................................................................................................................. 22 C++ pada NS3 ............................................................................................................................... 26 Dasar Bahasa C++ ........................................................................................................................ 26 Pemrograman Berbasis Objek ........................................................................................................ 27 Tipe Data ........................................................................................................................................ 27 Konstanta ................................................................................................................................ 29 Operator ......................................................................................................................................... 29 Fungsi Main() ................................................................................................................................. 29 Command ........................................................................................................................................ 30 Memanggil Library yang tersedia .................................................................................................. 30 Struktur ........................................................................................................................................... 31 Seleksi Kondisi................................................................................................................................ 31 Repetisi (Loop) ............................................................................................................................... 32 For .......................................................................................................................................... 32 While ...................................................................................................................................... 33 Do-While ................................................................................................................................ 33 SIMULASI P2P .................................................................................................................................34 2|Access Academy Training 2016

Simulasi NS-3 – PointToPoint ........................................................................................................ 34 PointToPoint ........................................................................................................................... 34 Script For Netanim ................................................................................................................. 39 SIMULASI CSMA ............................................................................................................................41 Simulasi NS-3 – CSMA ................................................................................................................... 41 CSMA ..................................................................................................................................... 41 SIMULASI WIRELESS AP-CLIENT ............................................................................................48 WIRELESS AP-CLIENT ................................................................................................................. 48 Simulasi Wireless AP-CLIENT ....................................................................................................... 49 SIMULASI P2P * CSMA * WIFI ....................................................................................................55 Simulasi NS 3 – P2P * CSMA * WIFI ............................................................................................ 55 Simulation............................................................................................................................... 55 traffic and data collection .................................................................................................................63 Traffic Generation .......................................................................................................................... 63 Implementasi .......................................................................................................................... 63 Generate Packet ...................................................................................................................... 64 8.1.2.1 UDP Packet......................................................................................................................... 64 8.1.2.2 TCP Packet ......................................................................................................................... 65 Data Colllection ............................................................................................................................. 66 Manet & vanet ...................................................................................................................................67 MANET ........................................................................................................................................... 67 Karakteristik MANET ............................................................................................................ 67 Routing Protokol..................................................................................................................... 68 Script for MANET .................................................................................................................. 69 VANET ............................................................................................................................................ 74 Karakteristik VANET ............................................................................................................. 75 Routing Protokol..................................................................................................................... 76 Script for VANET .................................................................................................................. 77 Mobility model .................................................................................................................................82 Mobility Model ............................................................................................................................... 82 Position Allocator ................................................................................................................... 82 Mobility Model ....................................................................................................................... 82 Openflow model ...............................................................................................................................83 OPENFLOW ................................................................................................................................... 83 LTE Model .......................................................................................................................................90 LTE MODEL .................................................................................................................................. 90

3|Access Academy Training 2016

UBUNTU Sekilas Tentang Ubuntu Ubuntu merupakan sistem operasi yang berasal dari UNIX, dimana UNIX menggunakan interface baris perintah (command line), maka interface pengguna berbasis grafik dengan jendela, setiap icon dan menu pada sistem operasi linux dibangun di atas dasar interface baris perintah (command line) . Pengguna Ubuntu memang tidak diharuskan untuk memahami perintah-perintah dasar pada sistem operasinya, namun sebagai pembelajaran mengenai proses didalamnya perintah dasar Linux dan Ubuntu sebaiknya dipelajari.

Gambar 1.1 Tampilan Ubuntu 12.04

Setiap perintah akan di eksekusi melalui Terminal/Console. Ada beberapa cara untuk membuka Terminal / Console, diantaranya : · Membuka dengan shortcut CTRL + ALT + T · Dash Menu -> ketikan “terminal” -> klik terminal.


Gambar 1.2 Search Terminal

Perintah dasar Ubuntu Perintah-perintah (command) dasar di GNU/Linux di jalankan di suatu terminal shell yang biasa disebut terminal atau console. Terminal atau console ini dikenal dengan istilah command line interface (CLI) yang bisa diaktifkan dengan cara klik menu Applications –Accessories – Terminal. Selain itu bisa juga dengan bekerja diconsole murni dengan menakan kombinasi tombol ctrl+alt+F1 dimana F1 bisa diganti sampai F6. Untuk kembali ke mode Grafical User Interface (GUI) tekan ctrl+alt+F7. Berikut ini hanya beberapa command yang umum terdapat di setiap distribusi GNU/Linux khususnya distribusi Ubuntu. mkdir (make directories) Perintah membuat direktori : 1.

mkdir Contoh : Membuat direktori dengan nama “akses” mkdir akses Setelah membuat direktori melalui terminal, maka akan terdapat folder aktif yang dibuat sesuai dengan namanya.


2.

ls (list)

Jika memasukan perintah ls, maka console akan menampilkan semua data dan folder pada direktori tersebut.

Gambar 1.3 Perintah ls

Perintah ls dapat ditambahkan dengan atribut untuk kepentingan lainnya diantaranya: ls -l menampilkan setiap list file dengan atribut seperti user, permission, size, dan date modify. ls -a menampilkan setiap daftar list file dan hidden file di dalam direktori sekarang tanpa atribut apapun. ls -al menggabungkan opsi perintah -l dan -a untuk ls. ls /home/akses menampilkan list dari file sekarang. 3.

/home/akses ketika kita sedang berada di direktori

cd (change directory)

Jika memasukan perintah cd, maka console akan berpindah ke direktori yang diinginkan.

Gambar 1.4 Perintah cd


Berikut adalah perintah –perintah cd yang tersedia : cd direktori/ pindah direktori ke direktori yang berada di dalam direktori sekarang. cd pindah ke direktori home. cd ~ pindah ke direktori home. cd .. pindah ke direktori sebelumnya. cd ../../../n pindah n direktori sebelumnya. cd /bin pindah ke direktori tanpa harus mundur ke direktori sebelumnya. Akan pindah jika direktori tersebut ada dan penulisan nama direktorinya benar. 4.

cp (copy)

Perintah cp digunakan untuk mengkopi file atau folder dan folder tersebut harus sudah terbuat. Jika belum terbuat maka file tersebut akan dikopi dengan nama baru. cp /path/ke/direktori/nama_file mengkopi file tertentu ke direktori tertentu. cp -r /path/ke/direktori/sesuatu mengkopi folder tertentu secara rekursif ke direktori tertentu. cp *.extension /path/ke/direktori/sesuatu mengkopi file – file yang berekstensi tertentu ke direktori tertentu. cp nama* /path/ke/direktori/sesuatu mengkopi file – file yang namanya diawali dengan ‘nama’ ke direktori tertentu. 5.

mv (move)

Perintah mv mempunyai cara kerja yang hampir sama dengan cp. mv memindahkan file atau folder, sedangkan cp mengkopi file atau folder.


rm (remove)

6.

Perintah rm digunakan untuk menghapus file atau folder. Mempunyai cara kerja yang hampir sama dengan cp maupun mv. adduser Untuk menambahkan user baru pada Ubuntu. 7.

adduser login Untuk masuk ke user lain. Setiap pemakai sah dari sistem UNIX mempunyai identifikasi pemakai sendiri (ID). 8.

password Untuk memasukkan kata sandi setelah login. Untuk pemakai yang baru didaftar oleh Super User maka user tidak perlu memasukkan kata sandi. Untuk menjaga kerahasiaan, pengetikan tombol password tidak ditampilkan di layar. 9.

who Untuk mengetahui daftar pemakai yang sedang aktif (login). 10.

finger Finger mempunyai kegunaan hampir sama dengan who, hanya saja finger menyediakan informasi identitas user yang lebih lengkap dari ada who. 11.

logout Untuk keluar dari sistem atau mengakhiri satu sesi login. Bila pemakai akan mengakhiri penggunaan terminal sebaiknya menjalankan perintah ini, agar hak akses pada log innya tidak disalahgunakan oleh orang lain yang tidak berhak. 12.

exit Untuk keluar dari sistem . Sama dengan perintah log out. 13.

whoami Untuk mengetahui user siapa yang digunakan sedang login di suatu komputer/terminal. Digunakan bila menemukan terminal yang belum logout atau exit dan ingin mengetahui milik siapa terminal tersebut diaktifkan. 14.

date Menunjukkan atau mengatur tanggal. 15.


cal Mencetak kalender mulai tahun 0000 s/d 9999. 16.

chmod Mengubah permission suatu direktori/file. 17.

clear Untuk membersihkan layar. Bisa juga dengan kombinasi tombol ctrl+D. 18.

cmp Membandingkan file1 dan file2 serta laporkan perbedaannya. 19.

cmp Perintah ini tidak akan melaporkan apa-apa jika file tersebut identik (sama persis). cat Menampilkan isi sebuah file. 20.

cat Cat berfungsi untuk mencetak ke layar monitor isi dari sebuah file text. Jika file dililihat menggunakan perintah ini bukan file text maka akan keluar karakterkarakter aneh pada layar. Untuk menghindari tercetaknya karakter-karakter aneh tersebut dapat digunakan perintah cat –v. more Menampilkan isi text file per layar. 21.

more Dengan perintah ini isi file dapat ditampilkan perlayar sehingga dapat diperiksa secara detail. Tekan spasi untuk melihat isi file di layar berikutnya. history Menampilkan perintah-perintah yang telah digunakan sebelumnya. 22.

wc Menghitung jumlah kata, jumlah baris dan jumlah karakter dalam suatu file. 23.

wc man Singkatan dari manual yaitu untuk menampilkan halaman manual untuk semua perintah UNIX. 24.

man 9|Access Academy Training 2016

Perintah ini sangat bermanfaat bagi setiap pemakai UNIX karena dapat membantu mengingat kembali perintah-perintah UNIX. grep Mencari isi suatu file di sembarang directori. 25.

grep -n Perintah grep akan mencari suatu variable dalam suatu baris tertentu, di dalam sembarang direktori pada semua file. Grep sangat berguna untuk menemukan kata tertentu dalam beberapa dokumen atau mencari adanya sebuah variable dalam sekelompok program. Misalnya : grep -n ‘shutdown’ /etc/* rmdir (Menghapus Direktori) Menghapus direktori yang kosong . 26.

rmdir Semisal untuk menghapus lebih dari 1 direktori dapat dilakukan dengan : rmdir Jika directori yang dihapus tidak ada maka akan ditampilkan pesan. pwd Menunjukkan direktori aktif. 27.

ps Digunakan untuk memonitoring informasi tentang proses yang aktif dalam sistem UNIX. 28.

ps -aux kill Digunakan untuk menghentikan proses yang sedang berjalan. 29.

kill Id proses dapat dilihat pada kolom PID pada keluaran perintah ps -aux diatas. & Menjalankan program di belakang layar (multitasking). 30.

& 10 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

bc Perintah bc dapat digunakan sebagai calculator. Fasilias ini tida ada pada versi UNIX standar. 31.

pr Mencetak isi file ke printer. 32.

pr (nama file) > /dev/lp0 write Mengirim pesan ke pemakai yang sedang login. 33.

write Write akan membuat hubungan dari keyboard ke layar pemakai yang ditentukan. Apa saja yang diketikkan dari keyboard akan tampak di layar penerima. mesg Menolak pesan dari pemakai lain. Kita dapat juga menolak pesan yang dikirim dengan memakai perintah write. 34.

mesg Perintah ini tidak dapat menolak ijin bagi super user untuk mengirim pesan. mail (Penerima) Mengirimkan dan membaca pesan berupa surat. 35.

mail Mail adalah sebuah program pengiriman elektronik yang mengirimkan pesan ke user lain atau membaca pesan dari user lainnya. wall Pengiriman pesan oleh super user. Bagi super user, sistem operasi UNIX menyediakan pengiriman pesan keseluruhan pemakai yang sedang log in saat itu dan perintah ini hanya dapat dilakukan oleh super user. 36.

11 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

Kepemilikan File dan Hak Akses pada Ubuntu Super User Do (sudo) Sudo adalah sebuah perintah dalam command-line Linux. Apabila anda memiliki akses root, maka sudo akan melakukan perintah sebagai superuser. Pengguna sudo dan perintah-perintah yang dapat mereka pergunakan terdapat pada file konfigurasi, /etc/sudoers. Apabila seorang pengguna yang tidak berhak mencoba menjalankan perintah, sudo akan memberitahu administrator melalui e-mail. Secara default, pemberitahuan peringatan ini akan disimpan di akun root. Pengguna yang mencoba menjalankan perintah akan diminta mengisikan password.

Kepemilikan File Setiap file di sistem Linux readers, termasuk direktori (folder), dimiliki oleh pengguna dan grup tertentu. Oleh karena itu, hak akses file di definisikan secara terpisah untuk User, Grup, dan Others (pengguna lain). User : username orang yg memiliki file. Secara default, pengguna yg menciptakan file tersebut akan menjadi pemilik file tersebut. Grup : Grup User yang memiliki File tersebut. Semua pengguna yang masuk ke dalam kelompok mempunyai hak akses yang sama untuk file tersebut. Others : Pengguna yang bukan pemilik file dan tisak masuk ke dalam kelompok yang sama. Dengan kata lain jika readers menetapkan izin untuk ‘others’ maka orang yg tidak memiliki file atau grup inilah yang akan terkena pengaruhnya.

Hak Akses Ada tiga jenis izin hak akses di Linux yaitu Read, Write, Execute. Read : Pada file biasa, ini berarti file dapat di buka dan di baca. Jika pada sebuah direktori, berarti readers bisa melihat isi direktori tersebut. Write : Pada file biasa, ini berarti file dapat di modifikasi (menambah, mengubah, menghapus, mengubah nama file dalam direktori). Execute : Pada file biasa, ini berarti readers bisa menjalankan file sebagai program atau shell script. Pada sebuah direktori, execute (atau biasa di sebut ‘search bit’) memungkinkan readers untuk mengakses file dalam direktori misalnya : dengan perintah cd.


Pertama, kita bisa melihat hak akses dari file dengan mengetikkan perintah di terminal ls –l. Hasilnya maka akan seperti ini:

Gambar 1.5 Perintah ls -l

Berikut keterangan output pada gambar diatas. Kolom pertama : merupakan jenis file dan perizinan yang mengikat file tersebut (perzinan meliputi perizinan User, Grup dan Others). Terdiri dari 10 karakter. Karakter pertama dari kolom pertama ini menunjukkan: d = directory - = regular file l = Symbolic Link s = Unix Domain Socket p = named pipe c = character device file b = block device file Lalu sisa 9 karakter lainnya menyatakan perizinan. Dibagi menjadi 3 grup. Tiap grup berisi 3 karakter yang mewakili : read, write dan execute. Karakter tersebut mudah diingat, diantaranya: r = read permission w = write permission x = execute permission - = no permission


Kolom kedua Kolom ketiga Kolom keempat Kolom kelima Kolom keenam Kolom ketujuh Kolom kedelapan Kolom kesembilan

: menunjukkan jumlah Link (entri direktori yang merujuk ke file tersebut) : menunjukkan pemilik file : menunjukan Grup pemilik file : menunjukkan ukuran file dalam byte : menunjukan bulan terakhir di akses atau di modifikasi : menunjukan tanggal terakhir di akses atau di modifikasi : menunjukan jam terakhir di akses atau di modifikasi berdasarkan waktu pada kolom keenam dan ketujuh : menunjukkan nama folder atau file

1.3.3.1 Cara mengatur hak akses Kita dapat mengatur hak akses file dengan perintah chmod. Di chmod terdapat 2 mode yang bisa di gunakan untuk konfigurasi hak akses file yaitu dengan cara simbolik dan numerik. Cara Simbolik : Pertama : readers harus memutuskan apakah readers mengatur hak akses untuk pengguna (u), kelompok (g), pengguna lainnya (o), atau ketiganya (a). Kedua : readers bisa menambahkan izin (+), menghapus (-), atau menghapus izin sebelumnya dan menambahkan izin yang baru (=) Ketiga : tentukan perizinannya. Apakah readers mengatur izin read (r), write(w), execute (e), atau ketiganya. Keempat : readers hanya tinggal memberikan perintah untuk chmod, hak akses mana yang akan di rubah. Contoh: Kita mempunyai regular file bernama contohfile dan file memiliki izin akses penuh padazsemua kelompok (ada perintah ‘rwx’). Tampilan awal Perizinan file : -rwxrwxrwx 1.

2.

Kita hapus semua hak akses yang sekarang dan mengganti dengan hanya izin read untuk semua grup. Syntax: $ chmod a=r contohfile Tampilan akan menjadi : -r–r–r– Selanjutnya kita akan memberikan izin kepada grup (yang di tengah) untuk di tambahkan izin execute Syntax: $ chmod g+x contohfile Tampilan akan menjadi : -r–r-xr–


3.

4.

Selanjutnya kita akan memberikan izin kepada semua grup untuk di tambahkan izin write. Syntax: $ chmod ugo+w contoh file Tampilan akan menjadi : -rw-rwxrwSelanjutnya kita akan menghapus izin execute yang ada pada grup (yg di tengah) untuk di hapus. Syntax: $ chmod g-x contohfile Tampilan akan menjadi : -rw-rw-rw-

Mode Numerik : Mode dimana diwakili oleh 3 angka octal untuk perizinan filenya. Standar umumnya adalah: 4 = read (r) 2 = write(w) 1 = execute (x) 0 = tidak ada izin (-) Jika ingin mendapatkan hak akses yang kita inginkan kita hanya tinggal menjumlahkan angka yang sesuai . Contoh: 1. Kita ingin mendapatkan hak akses Read Write dan Execute secara bersamaan maka numeriknya menjadi seperti ini: Read + write + execute 4+2+1=7 2. Kita ingin mendapatan hak akses read dan execute secara bersamaan maka numeriknya akan menjadi seperti ini: Read + Execute 4+1=5 Contoh penerapan pada syntax: $ chmod 755 contohfile Syntax diatas menunjukan hak akses untuk User adalah 7 (rwx), untuk grup adalah 5 (rx), dan untuk others juga 5 (rx).


INSTALASI NS3 Installasi ini dilakukan dengan menggunakan Ubuntu 12.04 pada Virtual Box / VM Ware. Langkah-langkahnya sebagai berikut :

Download ns-allinone-3.25 Installasi ini dilakukan dengan menggunakan Ubuntu-12.04. Pertama-tama, download ns-allinone-3.25.tar.bz2 dari website resmi NS-3.

Gambar 2.1 Alamat website untuk mendownload ns-allinone-3.25.tar.bz2 ( https://www.nsnam.org/ns-3-25/ )

Ekstrak ns-allinone-3.25 Setelah berhasi mendownload ns-allinone-3.25.tar.bz2 , ekstrak dilokasi yang anda inginkan, hasilnya akan muncul folder baru dengan nama ns-allinone-3.25.


Gambar 2.2 Hasil ekstrak ns-allinone-3.25.tar.bz2

Download dan install paket depedency NS3 Sebelum installasi ns3, ada beberapa paket yang perlu diinstall terlebih dahulu, download dan install paket tersebut dengan perintah : sudo apt-get install gcc g++ python python-dev mercurial bzr gdb valgrind gslbin libgsl0-dev libgsl0ldbl flex bison tcpdump sqlite sqlite3 libsqlite3-dev libxml2 libxml2-dev libgtk2.0-0 libgtk2.0-dev uncrustify doxygen graphviz imagemagick texlive texlive-latex-extra texlive-generic-extra texlive-genericrecommended texinfo dia texlive texlive-latex-extra texlive-extra-utils texliveJika tidak bisa mendownloadnya, maka perlu dilakukan update terlebih dahulu, dengan perintah :

sudo apt-get update

Instalasi NS-3.25 Setelah melakukan ekstrak file ns-allinone-3.25.tar.gz, maka akan ada direktori dengan nama ns-allinone-3.25 berada dilokasi dimana file sebelum diekstrak berada. Masuk ke dalam direktori tersebut dengan perintah : cd ns-allinone-2.35 Pastikan dependencys pada step sebelumnya sudah dipastikan didapatkan seluruhnya untuk installasi NS-3 dan NetAnimnya. Selanjutnya pindah ke directori root NS-3 dan


lakukan command seperti gambar 2.4.1 ini untuk melakukan configure NS-3 terhadap sistem nantinya.

Gambar 2.4.1 Command untuk configure NS-3 sebelum tahap compile

Gambar 2.4.2 Configure NS-3 telah selesai.

Setelah berhasil melakukan configure seperti gambar 2.4.2, maka selanjutnya adalah melakukan ‘build’ atau compiling NS-3. Untuk melakukan Build, cukup dengan mengetikan command seperti gambar 2.4.3 maka proses build akan berjalan. Proses ini membunuh waktu cukup lama, sehingga anda dapat browsing selagi menunggu proses build NS-3. Proses build juga terdapat pada gambar selanjutnya.

Gambar 2.4.3 Command untuk melakukan build NS-3.


Gambar 2.4.4 Proses build NS-3.

Setelah proses build selesai seperti gambar 2.4.5 telah selesai, maka NS-3 sudah siap untuk digunakan. Maka coba untuk melakukan command untuk melakukan hellosimulator pada NS-3. Ikuti petunjuk gambar 2.4.6.

Gambar 2.4.5 Proses Build telah selesai.

Gambar 2.4.6 Running hello-simulator.

Jika melakukan tes hell-simulator telah berhasil, maka NS-3 sudah bisa berjalan dengan baik. 19 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

Installasi NetAnim Untuk mendukung simulasi pada NS-3, dibutuhkan juga suatu visualisasi dari ns3, yaitu NetAnim atau Network Animator khusus untuk NS-3. Berpindah ke directory NetAnim yang ada di folder ns-allinone-3.25. Lakukan perintah sesuai dengan gambar 2.5.1 dibawah. Pastikan package qt4-dev-tools telah terinstall, karena package ini dibutuhkan untuk proses install dan build netanim. Command :$ qmake NetAnim.pro $ make

Gambar 2.5.1 Command untuk installasi NetAnim.

Jika proses installasi netanim telah selesai, maka sekarang panggil aplikasi netanim dengan mengetikan perintah dibawah ini. Maka UI NetAnim akan muncul seperti gambar 2.5.2. Command :$ ./NetAnim

Gambar 2.5.2 UI NetAnim yang telah terinstall.

Setelah berhasil melakukan installasi NS-3 dan NetAnim sebagai aplikasi visualisasinya, maka kita bisa menuju langkah selanjutnya untuk memulai simulasi dengan NS-3. 20 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

NETWORK SIMULATOR 3 Network Simulator 3 Network Simulator 3, atau yang lebih dikenal sebagai NS3, adalah sebuah discrete event network Simulator yang berguna dalam mempelajari dynamic nature dari communication networks. Simulasi dari wired maupun wireless network (routing algorithms, TCP, UDP, dll) dapat dilakukan dengan menggunakan NS3. Target utama NS3 adalah untuk menunjang aktifitas riset dan pembelajaran pada bidang Jaringan. Website resmi NS3 adalah https://www.nsnam.org/, Project NS3 ini dimulai pada bulan Juli 2006 dan rilis pertama dilakukan pada 30 Juni 2008. Bahasa yang digunakan pada NS3 adalah C++ atau Phyton. Secara struktur bahasa, C++ pada NS3 memang terlihat lebih rumit daripada bahasa TCL yang digunakan pada NS2. Namun NS3 lebih mudah digunakan karena sudah berisi pustaka (library) yang bisa kita panggil untuk memenuhi kebutuhan kita. Infrastruktur NS3 sendiri mendukung pengembangan model Simulasi yang mendekati kondisi real dan memiliki karakteristik mendekati emulator Jaringan. Selain dapat digunakan sebagai Simulator untuk Jaringan berbasis IP, NS3 juga dapat digunakan sebagai Simulator Jaringan berbasis non-IP.

Kelebihan a.

Sebagai perangkat lunak simulasi pembantu analisis dalam riset atau penelitian.

b.

Memiliki tool validasi yang berfungsi untuk menguji validitas pemodelan yang ada pada NS-3.

c.

Pembuatan simulasi lebih mudah dibandingkan dengan software developer yang lain.

d.

Bersifat open source

e.

Pada NS-3 user tinggal membuat topologi dan skenario simulasi yang sesuai dengan kebutuhan


Contoh Simulasi NS3 a.

TCP/UDP/RTP

b. Traffic behaviour (FTP, Telnet, CBR, dll) c.

Queue management (RED, FIFO, CBQ)

d. Algoritma routing Unicast (Distance Vector, Link State) dan multicast e.

PIM SM, PIM DM, DVMRP, Shared Tree dan Bi directional Shared Tree

f.

Aplikasi multimedia yang berupa layered video

g.

QOS audio-video dan transcoding

Implementasi NS3 diimplementasikan antara lain : a.

MAC (IEEE 802.3, 802.11)

b. Media jaringan kabel (LAN, WAN, point to point) c.

Nirkabel (Mobile IP, Wireless LAN)

Konsep Dasar NS3 Hal pertama yang harus kitalakukan adalah mengenal beberapa konsep dan abstraksi pada NS-3. Mungkin untuk beberapa orang penjelasan ini masih kurang dapat dipahami, tapi pastikan untuk meluangkan waktu membaca konsep ini. Pada subbab ini, kita akan mereview beberapa istilah yang biasa digunakan pada jaringan, dimana memiliki arti spesifik di NS-3. Sebelum kita membahas beberapa konsep dasar NS3, perhatikan gambar 3.1.4.

Gambar 3.1.4 UI NetAnim yang telah terinstall. 22 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6



Node Dalam jargon internet, sebuah perangkat komputasi atau komputer yang terhubung pada suatu jaringan biasa disebut host atau end system. Karena NS-3 adalah sebuah network simulator, bukan secara spesifik internet simulator, jadi disini tidak menggunakan istilah host yang sangat berkaitan erat dengan internet dan protokolnya. Disini kita menggunakan istilah yang banyak digunakan simulator lain pada umumnya, The Node. Pada NS-3, suatu perangkat jaringan sederhana adalah sebuah node. Abstraksi ini digambarkan oleh simulator NS-3 dengan kelas Node pada bahasa pemprogaman C++ nya. Kelas ini menangani metode untuk memanage representasi dari sebuah perangkat jaringan pada simulasi. Kita harus berfikir node sebagai sebuah komputer dimana nantinya akan ditambahkan suatu fungsionalitas oleh kita sendiri. Penambahan yang banyak orang orang lakukan yaitu penambahan seperti aplikasi, protokol internet dan beberapa penambahan fungsionalistas laninnya yang dapat membuat sebuah komputer berfungsi dengan penuh.



Application Secara khusus, suatu perangkat lunak komputer terbagi dalam dua kelas yang luas. System Software atau sistem perangkat lunak mengorganisir berbagai macam resource komputer seperti memori, siklus prosesor, disk, dan lain sebagainya, berdasarkan suatu model komputasi. System software biasanya tidak menggunakan resource yang ada untuk menyelesaikan suatu tugas yang secara langsung berkaitan dengan user. Seorang user biasanya akan menjalankan suatu application yang membutuhkan dan menggunakan resource yang di atur oleh system software untuk mencapai suatu goal tertentu. Pembeda antara system software dan application software adalah level privilege yang berubah saat menjalankan sistem. Pada NS-3 tidak ada konsep sesungguhnya untuk pengoperasian sistem yang khususnya pada sistem perbedaan level privilegenya. NS-3 mempunyai ide untuk aplikasi. Yaitu sebuah aplikasi perangkat lunak yang berjalan pada suatu komputer untuk menjalankan tugas di “dunia nyata”. Aplikasi NS-3 berjalan pada node NS-3 untuk menjalankan simulasi di dunia simulasi.


Pada NS-3, abstraksi sederhananya adalah program seseorang yang menggenerates beberapa aktivitas yang akan dijalankan adalah aplikasi. Merepresentasikan kelas Application pada C++. Kelas ini menyediakan metode untuk mengelola representasi suatu versi aplikasi user-level pada simulasi. Para pengembang diharapkan untuk menguasai kelas Application pada pemprogaman berbasis object-oriented untuk membuat aplikasi baru. Pada modul ini, kita akan membahas khususnya kelas aplikasi yang disebut UdpEchoClientApplication dan UdpEchoServerApplication. Aplikasi ini membangun suatu aplikasi client/server yang digunakan untuk menghasilkan simulasi suatu paket jaringan.



Channel Dalam dunia nyata, seseorang dapat menghubungkan komputer ke sebuah jaringan. Seringkali media dimana data mengalir pada jaringan ini disebut channel atau saluran. Ketika kita menghubungkan kabel ethernet kita ke jaringan ethernet, kita menghubungkan komputer kita ke channel komunikasi ethernet. Pada simulasi NS-3, seseorang menghubungkan node ke sebuah objek yang merepresentasikan channel komunikasi. Pada source program C++, diwakili dalam suatu kelas Channel. Kelas channel seperti kelas-kelas pada penjelasan sebelumnya, menyediakan metode untuk memanage komunikasi pada objek dan mengkoneksikan node terhadapnya. Channel ini mungkin juga harus dikhususkan oleh pengemband pada pemprogaman berbasis object-oriented. Channel mungkin merepresentasikan suatu model yang sangat simpel seperti komunikasi kabel. Secara khusus pun bisa merepresentasikan model yang komplek seperti model ethernet switch yang luas, ataupun wireless network. Pada modul ini, kita akan menggunakan beberapa channel seperti, CsmaChannel, PointToPoint Channel, dan WifiChannel. Contohnya, pada CsmaChannel ini, kita akan mengimplementasikan komunikasi Carrier Sense Multiple Access yang akan memberikan kita fungsi seperti teknologi Ehternet.



Net Device Sudah menjadi suatu kasus umum bahwa jika kita ingin menghubungkan komputer kita ke suatu jaringan, maka kita harus memiliki sebuah kabel jaringan dan sebuah peripheral card yang telah memiliki beberapa fungsi jaringan biasanya disebut NIC (Network Interface Card). Pada masa kini, sebagian besar komputer


telah dilengkapi dengan perangkat keras jaringan ini, tetapi penggunanya jarang melihat bentuk blok ini. Sebuah NIC tidak akan bekerja tanpa adanya software driver untuk mengontrol hardware ini. Pada Unix, hardware ini diklasifikasikan sebagai device, dan dikontrol menggunakan sebuah driver, dan NIC dikontrol oleh NetDevice atau network device driver. Kita mengenal NetDevice ini dengan nama yang sudah biasa kita lihat yaitu eth0 atau wlan0 (Unix atau Linux). Pada NS-3, NetDevice ini mewakili keduanya baik software maupun hardware. NetDevice ini di install pada sebuah node untuk memungkinkan sebuah node berkomunikasi dengan node lainnya pada simulasi melalui channel. Seperti pada kehidupan nyata, sebuah node dapat terkoneksi kebeberapa channel dengan menggunakan banyak NetDevice. NetDevice ini direpresentasikan oleh kelas NetDevice pada source C++ nya. Pada modul ini kita akan menggunakan beberapa NetDevice, seperti CsmaNetDevice, PointToPointNetDevice, dan WifiNetDevice. Sama halnya seperti NIC Ethernet yang bekerja untuk jaringan ethernet, CsmaNetDevice dibuat untuk bekerja dengan CsmaChannel. 

Topology Helper Pada jaringan yang sesungguhnya, kita akan menemukan sebuah komputer dilengkapi dengan NIC. Pada NS-3, kita akan menemukan sebuah node yang dilengkapi dengan NetDevices. Pada simulasi jaringan yang lebih besar, kita perlu mengatur banyak koneksi antar node, Netdevice dan channel yang digunakan. Menghubungkan NetDevice ke sebuah Node, menghubungkan NetDevice ke sebuah Channel, dan menetapkan IP dan lain sebagainya adalah hal yang biasa, NS-3 menyediakan apa yang disebut dengan Topology Helper untuk memudahkan simulasi. Contohnya, untuk membuat NetDevice, menambahkan alamat MAC, menginstall NetDevice ke Node, konfigurasi protokol stack nodenya, dan mengkoneksikan NetDevice ke suatu Channel. Bahkan operasi yang lebih akan diperlukan untuk menghubungkan beberapa perangkat ke beberapa channel dan untuk mengkoneksikan jaringan ke jaringan yang lebih besar. NS-3 menyediakan objek topology helper yang mengkombinasikan beberapa operasi berbeda menjadi lebih mudah untuk digunakan.


Beberapa komponen diatas merupakan komponen dasar yang digunakan untuk membangun simulasi pada NS-3. Luangkan waktu untuk membaca komponen diatas untuk memudahkan anda memahami script simulasi yang akan dibahas di modul ini.

C++ pada NS3 C++ adalah bahasa pemrograman komputer yang merupakan perkembangan dari bahasa C dikembangkan di Bong Labs (Dennis Ritchie) pada awal tahun 1970-an, Bahasa itu diturunkan dari bahasa sebelumnya, yaitu B, Pada awalnya, bahasa tersebut dirancang sebagai bahasa pemrograman yang dijalankan pada sistem Unix, Pada perkembangannya, versi ANSI (American National Standart Institute) Bahasa pemrograman C menjadi versi dominan. Basic dari Network Simulator 3 adalah bahasa C++, artinya seluruh modul dan konstruksi NS3 dibangun dari bahasa C++ seperti ditunjukan oleh diagram dibawah :

Gambar 3.2 NS3 C++ construct used by all modules.

Dasar Bahasa C++ Bahasa C++ (baca : si ples ples) merupakan bahasa pemrograman yang dapat dikatakan berada diantara bahasa tingkat rendah (bahasa yang berorientasi pada mesin) dan bahasa tingkat tinggi (bahasa yang berorientasi pada manusia).


Pemrograman Berbasis Objek Ide dasar pada bahasa berorientasi objek (PBO) adalah mengkombinasikan data dan fungsi untuk mengakses data menjadi sebuah kesatuan unit. Unit ini dikenal dengan nama object(obyek). Obyek sebenarnya mencerminkan pola pikir kerja manusia dalam kehidupan sehari-hari. Dalam terminologi PBO, obyek sebenarnya adalah anggota dari sebuah kelas (class). Dengan kata lain, kelas adalah kumpulan dari beberapa obyek yang sama. Contohnya seperti ini : Object = Tantri – Kotak, Kaka – Slank, Ahmad Dani Class = Penyanyi Rock And Roll Indonesia Tiga karakteristik utama dari dari bahasa yang berorientasi obyek adalah Encapsulation, Inheritance, Polymorphism. Encapsulation adalah pengemasan data dan fungsi dalam wadah bernama obyek, data dianggap sama kedudukannya dengan fungsi. Inheritance merupakan penurunan dari kelas lain ke kelas yang lain. Polymorphism merupakan suatu konsep yang menyatakan sesuatu yang sama dapat memiliki berbagai bentuk dan perilaku yang berbeda.

Tipe Data Pada semua bahasa Pemrograman, Tipe Data merupakan komponen krusial. Kenapa krusial? Karena Tipe Data berfungsi sebagai komponen yang memberikan karakteristik terhadap suatu variabel.

Tipe Data

Ukuran Memori

Nilai Min & Maks

Char

1 byte

-128 s/d +127

Int

2 byte

-32768 s/d +3267

Long

4 byte

-2.147.438.648 s/d +2.147.438.647




Float

4 byte

3.4 x 10-38 s/d 3.4 x 10+38

Double

8 byte

1.7 x 10-308 s/d 1.7 x 10+308

Long double

10 byte

3.4 x 10-4932 s/d 1.1 x 10+4932

Tipe Data Integer (Bilangan Bulat) Adalah Tipe Data Bilangan Bulat. Integer memiliki nilai dari -2,147,483,648 sampai 2,147,483,648. Bila kita input diluar itu, maka nilai variabel tsb akan secara otomatis diberi nilai -2,147,483,648. Pendeklarasian secara umum : intnama_variabel;



Tipe Data Float (Bilangan Pecahan Presisi Tunggal) Adalah Tipe Data yang memungkinkan kita untuk memberi input/output angka dibelakang koma (,) namun pada pengoperasiannya, kita diwajibkan untuk mengganti simbol koma (,) dengan simbol titik(.). Jumlah bit sebanyak 32 bit (4 byte). Pendeklasrasian secara umum : floatnama_variabel;



Tipe Data Double (Bilangan Pecahan Presisi Ganda) Adalah Tipe Data yang memungkinkan kita untuk memberi input/output angka dibelakang koma (,) sama seperti float bedanya pada jumlah bit sebanyak 64 bit (8 byte). Pendeklasrasian secara umum : doublenama_variabel;



Tipe Data Char (Karakter) Adalah Tipe Data yang memungkinkan kita untuk memberi input/output angka dibelakang koma (,) namun pada pengoperasiannya, kita diwajibkan untuk mengganti simbol koma (,) dengan simbol titik(.). Jumlah bit sebanyak 32 bit (4 byte). Pendeklasrasian secara umum : floatnama_variabel;



Tipe Data Void (Tipe Data Tidak Bertipe) Merupakan tipe data tidak bertipe dan memiliki jumlah bit sebanyak 0 bit. Biasanya digunakan pada pendeklarasian fungsi.


Konstanta C++ memungkinkan sesuatu tidak dapat berubah nilainya setelah didefinisikan. Contohnya adalah bila kita ingin set variabel PHI bernilai 3.141592. Maka yang perlu kita deklarasikan adalah : const float PHI = 3.14592;

atau

float PHI = 3.14592 const;

Operator Operator merupakan simbol yang biasa dilibatkan dalam program untuk melakukan sesuatu operasi atau manipulasi. Misalnya untuk menjumlahkan dua buah nilai , memberikan nilai ke suatu variabel , membandingkan kesamaan dua buah nilai. Operator

Keterangan

Contoh

* / % + -

Perkalian Pembagian Sisa Pembagian (modulus) Penjumlahan Pengurangan

2*3 7/2 7%2 5+2 5-2

Fungsi Main() Program C++ tidak pernah lepas dari fungsi. Sebab fungsi adalah salah satu dasar penyusun blok pada C++. Sebuah program C++ minimal mengandung sebuah fungsi, yaitu fungsi main(). Fungsi ini menjadi fungsi utama, yaitu awal dan akhir eksekusi program C++. Contoh pendeklarasian : Contoh 1 void main() { cout<<”Halo, selamat belajar Network Simulator 3 \n”; }


Contoh 2 int main() { cout<<”Halo, selamat belajar Network Simulator 3 \n”; return 0; }

Command Dalam membuat program, terdapat komen-komen yang tidak akan dibaca oleh eksekutor Program. Format pembuatan komen yang tidak akan dibaca oleh Program tersebut terdapat 2 cara yaitu dengan menggunakan “//” yang dikhususkan untuk komen satu baris (single-line) dan juga dengan menggunakan “/*” sebagai awal dan “*/” sebagai akhir, kondisi ini khusus untuk kondisi komen beberapa baris (multi-line). Lihat contoh :

Gambar 3.8 contoh bentuk command (komen pada script)

Memanggil Library yang tersedia Sebelum membuat program, kita butuh untuk mendeklarasikan Library terlebih dahulu. Library atau Pustaka merupakan kumpulan program atau fungsi yang telah ada, misalnya pustaka apabila kita menggunakan sin, cos, tan maka kita perlu menggunakan sintaks #include . Contoh yang lain adalah cout, ketika kita menggunakan obyek cout, maka kita perlu mendeklarasikan baris 30 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

#include, bila tidak, akan terjadi error saat kompilasi. Ada 2 cara deklarasi untuk memanggil library, yaitu : #include #include “namafile.h”

Struktur Struktur bermanfaat untuk mengelompokkan sejumlah data dengan tipe yang berlainan. Sebuah contoh pendeklarasian struktur dapat dilihat dibawah ini : struct data_diri { String nama; int usia; int ukuransepatu; } Apabila suatu struktur telah dideklarasikan, struktur ini dapat digunakan untuk mendefinisikan suatu variabel, misalnya : data_diri mahasiswa; Dengan pendefinisan tsb, maka tanggal lahir memiliki 3 buah anggota yaitu : nama, usia, dan ukuransepatu.

Seleksi Kondisi Seleksi Kondisi diperlukan untuk mengambil keputusan bila terdapat dua kondisi atau lebih. Seleksi Kondisi dapat dideklarasi menggunakan if, if sendiri memiliki dua bentuk pernyataan yaitu : If saja dan Else Pada kedua bentuk pernyataan ini, kondisi yang dapat digunakan dapat menggunakan kondisi ungkapan, Ungkapan-ungkapan ini dapat melibatkan operator relasi, misal == atau operator logika seperti && atau | | Syntax If:


If (kondisi){ Perintah 1; Perintah 2; }

If (kondisi) Perintah;

Kondisi digunakan untuk menentukan pengambilan keputusan Perintah dapat berupa sebuah pernyataan tunggal maupun majemuk. Bagian ini dijalankan hanya apabila kondisi bernilai benar.

Gambar 3.11 Gambar seleksi kondisi

Repetisi (Loop) Pada kasus repetisi atau pengulangan dapat menggunakan format For, While, DoWhile

For Syntax For: For ( inisialisasi; syarat; penambahan){ Pernyataan; }

Inisialisasi : keadaan awal dari variabel kontrol. Cth : int i = 0 Syarat : ekspresi relasi yang merupakan kondisi. Cth : i<4 32 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

Penambahan : pengatur perubahan nilai variabel control. Cth : i++

While Syntax While : Inisialisasi; While (kondisi) { Pernyataan; }

Int i=0; While (i<4) { i++; }

Do-While Syntax Do-While : Inisialisasi; Do { Pernyataan; } While (kondisi)

Int i=0; Do { i++; } While (i<4)


SIMULASI P2P Simulasi NS-3 – PointToPoint PointToPoint merupakan sebuah protokol data link dimana ini menghubungkan dua node secara langsung (PointToPoint). Jaringan point-to-point merupakan satu bentuk jaringan yang paling sederhana yang hanya melibatkan dua buah node. Setiap node terkoneksi dengan node lainnya dengan satu link koneksi.

Gambar 4.1 Point-to-point Network

PointToPoint Pada bab sebelumnya, kita mengenal yang disebut dengan topology helper. Helper ini akan kita gunakan untuk membentuk suatu link point-to-point, berikut merupakan contoh script untuk membuat suatu topologi dengan menggunakan PointToPointHelper. PointToPointHelper pointToPoint; //merupakan topology helper yang berfungsi untuk membuat topology //point-to-point //setelah membuat objek helper biasanya bisa ditambahkan dengan setting //attribute device ataupun channel 34 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue ("5Mbps")); pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue ("2ms")); NetDeviceContainer devices; //membuat netdevice container devices = pointToPoint.Install (nodes); // menginstall topology point to point berdasarkan netdevice dan //channel yang sudah diatur 'default' di helper topology

PointToPoint helper akan membuat sebuah objek yang nantinya dapat digunakan lagi untuk pembuatan topologi yang sama. Objek pointTopoint ini adalah helper untuk sebuah topologi dan akan diinstall pada node dengan menggunakan metode inisiasi NetDeviceContainer terlebih dahulu, seperti pada paparan diatas.

Simulasi point-to-point diatas menggunakan objek helper yang dibuat untuk mengatur beberapa attribute lain yaitu point-to-point-channel dan point-to-pointnet-device. NS-3 hanya menyediakan satu attribute untuk point-to-point-channel sedangkan beberapa attribute untuk point-to-point-net-device: point-to-point-channel Delay

: Delay Propagasi saluran

point-to-point-net-device Address

: MAC address perangkat

DataRate

: data rate dari perangkat

TxQueue

: antrian pengiriman yang digunakan perangkat

InterframeGap

: waktu tunggu antar frame (opsional)

Rx

: trace untuk paket yang diterima

Drop

: trace untuk paket yang di drop


Dibawah ini merupakan script myfirst.cc yang berada di folder scratch dan dilakukan modifikasi untuk menambahkan beberapa parameter. Script dibawah ini merupakan simulasi sederhana PointToPoint antara dua node. /* -*- Mode:C++; c-file-style:"gnu"; indent-tabs-mode:nil; -*- */ /* * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as * published by the Free Software Foundation; * * This program is distributed in the hope that it will be useful, * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

See the

* GNU General Public License for more details. * * You should have received a copy of the GNU General Public License * along with this program; if not, write to the Free Software * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307

USA

*/ /* *Modification had been done by AcccesNetworkLaboratory @AccessAcademyTraining April 2016, *for support simulation training in "Point-To-Point" simulation. *date modified 30-3-2016 */

/* *

ilustrasi topologi

* *

n0 ----------------- n1

* * */


#include "ns3/core-module.h" #include "ns3/network-module.h" #include "ns3/internet-module.h" #include "ns3/point-to-point-module.h" #include "ns3/applications-module.h" #include "ns3/netanim-module.h" // entered for animation configuration and output file using namespace ns3; NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("MyFirstScript"); int main (int argc, char *argv[]) { Time::SetResolution (Time::NS); LogComponentEnable ("UdpEchoClientApplication", LOG_LEVEL_INFO); LogComponentEnable ("UdpEchoServerApplication", LOG_LEVEL_INFO); NodeContainer nodes; nodes.Create (2); PointToPointHelper pointToPoint; pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue ("5Mbps")); pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue ("2ms")); NetDeviceContainer devices; devices = pointToPoint.Install (nodes); InternetStackHelper stack; stack.Install (nodes); Ipv4AddressHelper address; address.SetBase ("10.1.1.0", "255.255.255.0"); Ipv4InterfaceContainer interfaces = address.Assign (devices);

UdpEchoServerHelper echoServer (9);


ApplicationContainer serverApps = echoServer.Install (nodes.Get (1)); serverApps.Start (Seconds (1.0)); serverApps.Stop (Seconds (10.0)); UdpEchoClientHelper echoClient (interfaces.GetAddress (1), 9); echoClient.SetAttribute ("MaxPackets", UintegerValue (1)); echoClient.SetAttribute ("Interval", TimeValue (Seconds (1.0))); echoClient.SetAttribute ("PacketSize", UintegerValue (1024)); ApplicationContainer clientApps = echoClient.Install (nodes.Get (0)); clientApps.Start (Seconds (2.0)); clientApps.Stop (Seconds (10.0)); // Animation configuration lines AnimationInterface anim ("myfirst.xml"); anim.SetConstantPosition (nodes.Get(0), 3.0, 3.0 ); anim.SetConstantPosition (nodes.Get(1), 5.0, 5.0 ); anim.UpdateNodeSize(0, 0.2, 0.2); anim.UpdateNodeSize(1, 0.2, 0.2); // End of animation configuration Simulator::Run (); Simulator::Destroy (); return 0; }

Kita akan mengeksekusi file tersebut untuk melihat output yang dikeluarkan. Untuk mengeksekusi file tersebut, jalankan perintah seperti dibawah, pada root ns3 direktori, maka akan muncul output pada gambar 3.1.2.

./waf –run scratch/myfirst


Gambar 3.1.1 Running script myfirst.

Gambar diatas merupakan hasil tampilan running script myfirst.cc dimana terdapat warning berkaitan dengan mobility model yang tidak diinstall pada node. Tetapi peringatan ini dapat diabaikan karena kita tidak membutuhkan mobility model untuk menjalankan simulasi constant atau tidak bergerak.

Script For Netanim NetAnim merupakan sebuah aplikasi untuk menampilkan salah satu output dari simulasi pada NS-3. NetAnim ini akan membaca file yang berekstensi .xml, yang dimana untuk menghasilkan file ini, suatu script yang akan dijalankan harus memiliki module untuk mendukung script netanim untuk simulasi nya. Agar lebih jelas mari kita lihat contoh script dibawah. #include "ns3/netanim-module.h" //module untuk animasi netanim + + + AnimationInterface anim ("myfirst.xml");//membuat output file netanim + + Simulator::Run (); //simulator running Simulator::Destroy (); //simulator destroy return 0;


Penjabaran script untuk netanim diatas merupakan script minimal yang harus kita tambahkan untuk mensupport suatu output file animasi. Dari penjabaran diatas, kita mengetahui. 

Module Netanim harus dipastikan telah terdeklarasi pada awal script beserta module lainnya untuk memastikan library netanim telah dimengerti ketika menjalankan script.



Netanim mengeluarkan output file dengan nama yang bisa kita rubah pada bagian perintah AnimationInterface anim (“myfirst.xml”);.



Perintah untuk membuat file output untuk animasi harus dideklarasikan sebelum baris Simulator::Run ();

Pada saat kita menjalankan script myfirst.cc kita pasti mendapatkan warning karena kita tidak mendefinisikan mobility model dari node yang kita buat. Output file myfirst.xml bisa kita buka menggunakan Netanim dan akan menghasilkan gambar seperti dibawah.

Gambar 4.1.2 tampilan UI NetAnim dari myfirst.xml.


SIMULASI CSMA Simulasi NS-3 – CSMA CSMA (Carrier Sense Multiple Access) model pada NS-3 memodelkan sebuah topologi bus, walaupun tidak memodelkan jaringan fisik yang real seperti apa yang kita buat, ini memfungsikan beberapa fungsi yang berguna. Gambar dibawah memperlihatkan gambar topologi bus yang kita mungkin telah familiar.

Gambar 4.1 CSMA (BUS) Network

NS-3 tidak memodelkan collision detection pada jaringan CSMA ini, karena pada dasarnya, sebuah collision tidak terjadi pada jaringan Ethernet.

CSMA Setelah mengenal bagaimana suatu topology helper digunakan pada topologi point-to-point. Sebenarnya penggunaan helper pada CSMA juga tidak begitu berbeda. Berikut script bagaimana mengatur suatu topology helper untuk jaringan CSMA dan beberapa attributenya.


//topology helper yang berfungsi untuk membuat topology //point-to-point

CsmaHelper csma; //setting attribute csma.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue ("100Mbps")); csma.SetChannelAttribute ("Delay", TimeValue (NanoSeconds (6560))); NetDeviceContainer csmaDevices; //membuat netdevice container csmaDevices = csma.Install (csmaNodes); // menginstall topology CSMA berdasarkan netdevice dan //channel yang sudah diatur ataupun 'default' di helper topology

Simulasi CSMA diatas menggunakan objek helper yang dibuat untuk mengatur beberapa attribute lain yaitu csma-channel dan csma-net-device. NS-3 menyediakan attribute untuk csma-channel dan attribute csma-net-device: csma-channel Delay

: delay propagasi saluran

Data Rate

: bit rate dari transmisi paket

csma-net-device Address

: MAC address perangkat

Send Enable

: enable packet transmission (if true)

Receive Enable

: enable packet reception (if true)

Encapsulation Mode

: tipe encapsulation yang digunakan

RxErrorModel

: error model penerima

TxQueue

: antrian pengiriman yang digunakan perangkat

InterframeGap

: waktu tunggu antar frame (opsional)

Rx

: trace untuk paket yang diterima

Drop

: trace untuk paket yang di drop


Dibawah ini merupakan script mysecond.cc yang berada di folder scratch dan dilakukan modifikasi untuk menambahkan beberapa parameter. Script dibawah ini merupakan simulasi sederhana CSMA empat node. /* -*- Mode:C++; c-file-style:"gnu"; indent-tabs-mode:nil; -*- */ /* * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as * published by the Free Software Foundation; * * This program is distributed in the hope that it will be useful, * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

See the


USA

*/ /* *Modification had been done by AcccesNetworkLaboratory @AccessAcademyTraining April 2016, *for support simulation training in "CSMA (LAN Topology)" simulation. *date modified 30-3-2016 */ /* *

ilustrasi topologi

* *

n0

n1

n2

n3 n5

*

|

|

|

|

*

===================

*

|

LAN 10.1.1.0

*/


#include "ns3/core-module.h" #include "ns3/network-module.h" #include "ns3/csma-module.h" #include "ns3/internet-module.h" #include "ns3/point-to-point-module.h" #include "ns3/applications-module.h" #include "ns3/ipv4-global-routing-helper.h" #include "ns3/netanim-module.h" // entered for animation configuration and output file

using namespace ns3; NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("MySecondScript"); int main (int argc, char *argv[]) { bool verbose = true; uint32_t nCsma = 5; CommandLine cmd; cmd.AddValue ("nCsma", "Number of \"extra\" CSMA nodes/devices", nCsma); cmd.AddValue ("verbose", "Tell echo applications to log if true", verbose); cmd.Parse (argc,argv); if (verbose) { LogComponentEnable ("UdpEchoClientApplication", LOG_LEVEL_INFO); LogComponentEnable ("UdpEchoServerApplication", LOG_LEVEL_INFO); } NodeContainer csmaNodes; csmaNodes.Create (nCsma); CsmaHelper csma; 44 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

csma.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue ("100Mbps")); csma.SetChannelAttribute ("Delay", TimeValue (NanoSeconds (6560))); NetDeviceContainer csmaDevices; csmaDevices = csma.Install (csmaNodes); InternetStackHelper stack; stack.Install (csmaNodes); Ipv4AddressHelper address; address.SetBase ("10.1.1.0", "255.255.255.0"); Ipv4InterfaceContainer csmaInterfaces; csmaInterfaces = address.Assign (csmaDevices); UdpEchoServerHelper echoServer (9); ApplicationContainer serverApps = echoServer.Install (csmaNodes.Get (4)); serverApps.Start (Seconds (1.0)); serverApps.Stop (Seconds (10.0)); UdpEchoClientHelper echoClient (csmaInterfaces.GetAddress (4), 9); echoClient.SetAttribute ("MaxPackets", UintegerValue (1)); echoClient.SetAttribute ("Interval", TimeValue (Seconds (1.0))); echoClient.SetAttribute ("PacketSize", UintegerValue (1024)); ApplicationContainer clientApps = echoClient.Install (csmaNodes.Get (0)); clientApps.Start (Seconds (2.0)); clientApps.Stop (Seconds (10.0)); Ipv4GlobalRoutingHelper::PopulateRoutingTables (); csma.EnablePcap ("second", csmaDevices.Get (0), true); // Animation configuration lines AnimationInterface anim ("mysecond.xml"); anim.SetConstantPosition (csmaNodes.Get(0), 0.0, 3.0 ); anim.SetConstantPosition (csmaNodes.Get(1), 2.0, 3.0 ); 45 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

anim.SetConstantPosition (csmaNodes.Get(2), 4.0, 3.0 ); anim.SetConstantPosition (csmaNodes.Get(3), 6.0, 3.0 ); anim.SetConstantPosition (csmaNodes.Get(4), 8.0, 3.0 ); anim.UpdateNodeSize(0, 0.2, 0.2); anim.UpdateNodeSize(1, 0.2, 0.2); anim.UpdateNodeSize(2, 0.2, 0.2); anim.UpdateNodeSize(3, 0.2, 0.2); anim.UpdateNodeSize(4, 0.2, 0.2); // End of animation configuration Simulator::Run (); Simulator::Destroy (); return 0; }


./waf –run scratch/mysecond

Gambar 5.1.1-1 Running script mysecond.


Gambar diatas merupakan hasil tampilan running script myfirst.cc dimana terdapat warning berkaitan dengan mobility model yang tidak diinstall pada node. Tetapi peringatan ini dapat diabaikan karena kita tidak membutuhkan mobility model untuk menjalankan simulasi constant atau tidak bergerak. Hasil dari netanim merupakan mysecond.xml dibuka dengan netanim menghasilkan gambar

Gambar 5.1.1-2 Netaniim script mysecond.xml


SIMULASI WIRELESS AP-CLIENT WIRELESS AP-CLIENT Dalam simulasi Wireless Fidelity atau Wifi kita lihat dulu parameter yang digunakan untuk standar Wifi itu sendiri. Salah satu yang paling krusial adalah penggunaan Standar 802.11. Kemudian pada Simulasi Wifi ini terdapat dua jenis node yaitu Station (Sta) dan Access-Point(AP).

NodeContainer wifiStaNodes; wifiStaNodes.Create (nWifi); NodeContainer wifiApNode; wifiApNode.Create(1); YansWifiChannelHelper channel = YansWifiChannelHelper::Default (); YansWifiPhyHelper phy = YansWifiPhyHelper::Default (); phy.SetChannel (channel.Create ()); WifiHelper wifi; wifi.SetRemoteStationManager ("ns3::AarfWifiManager"); WifiMacHelper mac; Ssid ssid = Ssid ("ns-3-ssid"); mac.SetType ("ns3::StaWifiMac", "Ssid", SsidValue (ssid), "ActiveProbing", BooleanValue (false)); NetDeviceContainer staDevices; staDevices = wifi.Install (phy, mac, wifiStaNodes); mac.SetType ("ns3::ApWifiMac", "Ssid", SsidValue (ssid)); NetDeviceContainer apDevices; apDevices = wifi.Install (phy, mac, wifiApNode); 48 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

Simulasi Wifi diatas menggunakan objek helper WifiHelper dan WifiMacHelper yang dibuat untuk mengatur beberapa attribute lain.

Simulasi Wireless AP-CLIENT Dibawah ini merupakan script mythird.cc yang berada di folder scratch dan dilakukan modifikasi. Script dibawah ini merupakan simulasi sederhana Wifi empat node.

/* -*- Mode:C++; c-file-style:"gnu"; indent-tabs-mode:nil; -*- */ /* * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as * published by the Free Software Foundation; * * This program is distributed in the hope that it will be useful, * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

See the


USA

*/ /* *Modification had been done by AcccesNetworkLaboratory @AccessAcademyTraining April 2016, *for support simulation training in "Wireless AP-STA (wireless Topology)" simulation. *date modified 30-3-2016 */ 49 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

#include "ns3/core-module.h" #include "ns3/point-to-point-module.h" #include "ns3/network-module.h" #include "ns3/applications-module.h" #include "ns3/wifi-module.h" #include "ns3/mobility-module.h" #include "ns3/csma-module.h" #include "ns3/internet-module.h" #include "ns3/netanim-module.h" // entered for animation configuration and output file

/*

Ilustrasi topologi

* *

Wifi 10.1.3.0

*

AP

*

*

*

*

*

*

|

|

|

|

*

n3

n2

n1

n0

*/ using namespace ns3; NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("MyThirdScript"); int main (int argc, char *argv[]) { bool verbose = true; uint32_t nWifi = 3; bool tracing = false; CommandLine cmd; cmd.AddValue ("nWifi", "Number of wifi STA devices", nWifi); cmd.AddValue ("verbose", "Tell echo applications to log if true", verbose); cmd.AddValue ("tracing", "Enable pcap tracing", tracing); 50 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

cmd.Parse (argc,argv); if (verbose) { LogComponentEnable ("UdpEchoClientApplication", LOG_LEVEL_INFO); LogComponentEnable ("UdpEchoServerApplication", LOG_LEVEL_INFO); } NodeContainer wifiStaNodes; wifiStaNodes.Create (nWifi); NodeContainer wifiApNode; wifiApNode.Create(1); YansWifiChannelHelper channel = YansWifiChannelHelper::Default (); YansWifiPhyHelper phy = YansWifiPhyHelper::Default (); phy.SetChannel (channel.Create ()); WifiHelper wifi; wifi.SetRemoteStationManager ("ns3::AarfWifiManager"); WifiMacHelper mac; Ssid ssid = Ssid ("ns-3-ssid"); mac.SetType ("ns3::StaWifiMac", "Ssid", SsidValue (ssid), "ActiveProbing", BooleanValue (false)); NetDeviceContainer staDevices; staDevices = wifi.Install (phy, mac, wifiStaNodes); mac.SetType ("ns3::ApWifiMac", "Ssid", SsidValue (ssid)); NetDeviceContainer apDevices; apDevices = wifi.Install (phy, mac, wifiApNode); MobilityHelper mobility; 51 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

mobility.SetPositionAllocator ("ns3::GridPositionAllocator", "MinX", DoubleValue (0.0), "MinY", DoubleValue (0.0), "DeltaX", DoubleValue (5.0), "DeltaY", DoubleValue (10.0), "GridWidth", UintegerValue (3), "LayoutType", StringValue ("RowFirst")); mobility.SetMobilityModel ("ns3::RandomWalk2dMobilityModel", "Bounds", RectangleValue (Rectangle (-50, 50, -50, 50))); mobility.Install (wifiStaNodes); mobility.SetMobilityModel ("ns3::ConstantPositionMobilityModel"); mobility.Install (wifiApNode); InternetStackHelper stack; stack.Install (wifiApNode); stack.Install (wifiStaNodes); Ipv4AddressHelper address; address.SetBase ("10.1.1.0", "255.255.255.0"); Ipv4InterfaceContainer wifiStaInterfaces; wifiStaInterfaces = address.Assign (staDevices); address.Assign (apDevices); UdpEchoServerHelper echoServer (9); ApplicationContainer serverApps = echoServer.Install (wifiStaNodes.Get(0)); serverApps.Start (Seconds (1.0)); serverApps.Stop (Seconds (10.0)); UdpEchoClientHelper echoClient (wifiStaInterfaces.GetAddress (2), 9); echoClient.SetAttribute ("MaxPackets", UintegerValue (10)); echoClient.SetAttribute ("Interval", TimeValue (Seconds (0.5))); 52 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

echoClient.SetAttribute ("PacketSize", UintegerValue (1024)); ApplicationContainer clientApps = echoClient.Install (wifiStaNodes.Get (2)); clientApps.Start (Seconds (2.0)); clientApps.Stop (Seconds (10.0)); // Ipv4GlobalRoutingHelper::PopulateRoutingTables (); Simulator::Stop (Seconds (10.0)); if (tracing == true) { phy.EnablePcap ("mythird", apDevices.Get (0));; }

// Animation configuration lines AnimationInterface anim ("mythird.xml"); anim.EnablePacketMetadata(true); // End of animation configuration Simulator::Run (); Simulator::Destroy (); return 0; }


./waf –run scratch/mythird


Gambar 5.1.1-1 Running script mysecond.

Gambar diatas merupakan hasil tampilan running script mythird.cc.. Hasil dari netanim merupakan mythird.xml dibuka dengan netanim menghasilkan gambar

Gambar 5.1.1-2 Netaniim script mythird.xml


SIMULASI P2P * CSMA * WIFI Simulasi NS 3 – P2P * CSMA * WIFI Simulasi ini merupakan gabungan dari beberapa simulasi sebelumnya, dimana kita akan membuat simulasi dengan topologi P2P sebagai penghubung antara jaringan wireless dan csma. Ilustrasi dibawah menggambarkan bagaimana topologi terbentuk.

Gambar7.1-1 Netaniim script mysecond.xml

Simulation Berikut merupakan script yang akan kita gunakan untuk membuat simulasi seperti ilustrasi diaatas. /* -*- Mode:C++; c-file-style:"gnu"; indent-tabs-mode:nil; -*- */ /* * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as * published by the Free Software Foundation; * * This program is distributed in the hope that it will be useful, * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. 55 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

See the


USA

*/ #include "ns3/core-module.h" #include "ns3/point-to-point-module.h" #include "ns3/network-module.h" #include "ns3/applications-module.h" #include "ns3/wifi-module.h" #include "ns3/mobility-module.h" #include "ns3/csma-module.h" #include "ns3/internet-module.h" #include "ns3/netanim-module.h" // entered for animation configuration and output file /* *Modification had been done by AcccesNetworkLaboratory @AccessAcademyTraining May 2016, *for support simulation training in "Wifi-P2P-CSMA" simulation. *date modified 11-5-2016 */ // Default Network Topology // // Number of wifi or csma nodes can be increased up to 250 //

|

//

Rank 0

|

Rank 1

// -------------------------|---------------------------//

Wifi 10.1.3.0

//

AP

//

*

*

*

*

//

|

|

|

|

// n5

n6

n7

//

10.1.1.0

n0 -------------- n1 point-to-point

|

n2

n3

n4

|

|

|

//

================

//

LAN 10.1.2.0


using namespace ns3; NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("MyFourthScript"); int main (int argc, char *argv[]) { bool verbose = true; uint32_t nCsma = 3; uint32_t nWifi = 3; bool tracing = false; CommandLine cmd; cmd.AddValue ("nCsma", "Number of \"extra\" CSMA nodes/devices", nCsma); cmd.AddValue ("nWifi", "Number of wifi STA devices", nWifi); cmd.AddValue ("verbose", "Tell echo applications to log if true", verbose); cmd.AddValue ("tracing", "Enable pcap tracing", tracing); cmd.Parse (argc,argv); // Check for valid number of csma or wifi nodes // 250 should be enough, otherwise IP addresses // soon become an issue if (nWifi > 250 || nCsma > 250) { std::cout << "Too many wifi or csma nodes, no more than 250 each." << std::endl; return 1; } if (verbose) { LogComponentEnable ("UdpEchoClientApplication", LOG_LEVEL_INFO); LogComponentEnable ("UdpEchoServerApplication", LOG_LEVEL_INFO); }


NodeContainer p2pNodes; p2pNodes.Create (2); PointToPointHelper pointToPoint; pointToPoint.SetDeviceAttribute ("DataRate", StringValue ("5Mbps")); pointToPoint.SetChannelAttribute ("Delay", StringValue ("2ms")); NetDeviceContainer p2pDevices; p2pDevices = pointToPoint.Install (p2pNodes); NodeContainer csmaNodes; csmaNodes.Add (p2pNodes.Get (1)); csmaNodes.Create (nCsma); CsmaHelper csma; csma.SetChannelAttribute ("DataRate", StringValue ("100Mbps")); csma.SetChannelAttribute ("Delay", TimeValue (NanoSeconds (6560))); NetDeviceContainer csmaDevices; csmaDevices = csma.Install (csmaNodes); NodeContainer wifiStaNodes; wifiStaNodes.Create (nWifi); NodeContainer wifiApNode = p2pNodes.Get (0); YansWifiChannelHelper channel = YansWifiChannelHelper::Default (); YansWifiPhyHelper phy = YansWifiPhyHelper::Default (); phy.SetChannel (channel.Create ()); WifiHelper wifi; wifi.SetRemoteStationManager ("ns3::AarfWifiManager"); WifiMacHelper mac; Ssid ssid = Ssid ("ns-3-ssid"); mac.SetType ("ns3::StaWifiMac", "Ssid", SsidValue (ssid), "ActiveProbing", BooleanValue (false));


NetDeviceContainer staDevices; staDevices = wifi.Install (phy, mac, wifiStaNodes); mac.SetType ("ns3::ApWifiMac", "Ssid", SsidValue (ssid)); NetDeviceContainer apDevices; apDevices = wifi.Install (phy, mac, wifiApNode); MobilityHelper mobility; mobility.SetPositionAllocator ("ns3::GridPositionAllocator", "MinX", DoubleValue (0.0), "MinY", DoubleValue (0.0), "DeltaX", DoubleValue (5.0), "DeltaY", DoubleValue (10.0), "GridWidth", UintegerValue (3), "LayoutType", StringValue ("RowFirst")); mobility.SetMobilityModel ("ns3::RandomWalk2dMobilityModel", "Bounds", RectangleValue (Rectangle (-50, 50, -50, 50))); mobility.Install (wifiStaNodes); mobility.SetMobilityModel ("ns3::ConstantPositionMobilityModel"); mobility.Install (wifiApNode); mobility.Install (csmaNodes); InternetStackHelper stack; stack.Install (csmaNodes); stack.Install (wifiApNode); stack.Install (wifiStaNodes); Ipv4AddressHelper address; address.SetBase ("10.1.1.0", "255.255.255.0"); Ipv4InterfaceContainer p2pInterfaces; p2pInterfaces = address.Assign (p2pDevices);


address.SetBase ("10.1.2.0", "255.255.255.0"); Ipv4InterfaceContainer csmaInterfaces; csmaInterfaces = address.Assign (csmaDevices); address.SetBase ("10.1.3.0", "255.255.255.0"); address.Assign (staDevices); address.Assign (apDevices); UdpEchoServerHelper echoServer (9); ApplicationContainer serverApps = echoServer.Install (csmaNodes.Get (nCsma)); serverApps.Start (Seconds (1.0)); serverApps.Stop (Seconds (10.0)); UdpEchoClientHelper echoClient (csmaInterfaces.GetAddress (nCsma), 9); echoClient.SetAttribute ("MaxPackets", UintegerValue (1)); echoClient.SetAttribute ("Interval", TimeValue (Seconds (1.0))); echoClient.SetAttribute ("PacketSize", UintegerValue (1024)); ApplicationContainer clientApps = echoClient.Install (wifiStaNodes.Get (nWifi - 1)); clientApps.Start (Seconds (2.0)); clientApps.Stop (Seconds (10.0)); Ipv4GlobalRoutingHelper::PopulateRoutingTables (); Simulator::Stop (Seconds (10.0)); if (tracing == true) { pointToPoint.EnablePcapAll ("third"); phy.EnablePcap ("third", apDevices.Get (0)); csma.EnablePcap ("third", csmaDevices.Get (0), true); } AnimationInterface anim ("myfourth.xml"); anim.SetConstantPosition (csmaNodes.Get(0), 0.0, 10.0 ); anim.SetConstantPosition (csmaNodes.Get(1), 10.0, 10.0 ); anim.SetConstantPosition (csmaNodes.Get(2), 20.0, 10.0 ); 60 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

anim.SetConstantPosition (csmaNodes.Get(3), 30.0, 10.0 );

Simulator::Run (); Simulator::Destroy (); return 0; }

Kita akan mengeksekusi file tersebut untuk melihat output yang dikeluarkan. Untuk mengeksekusi file tersebut, jalankan perintah seperti dibawah, seperti biasa pada root ns3 direktori, maka akan muncul output pada gambar 7.1.1.

./waf –run scratch/myfourth

Gambar 7.1.1-1 Running script myfourth.

Gambar diatas merupakan hasil tampilan running script myfourth.cc. Hasil dari netanim merupakan myfourth.xml dibuka dengan netanim menghasilkan gambar


Gambar 7.1.1-2 Netaniim script myfourth.xml


TRAFFIC AND DATA COLLECTION Traffic Generation Traffic Generation adalah model stokastik dari traffic flows atau data source dalam jaringan komunikasi, misalnya jaringan selular atau jaringan komputer. Sebuah model generasi paket adalah model generasi lalu lintas dari arus paket atau sumber data dalam jaringan packet-switched. Misalnya, model lalu lintas web adalah model data yang dikirim atau diterima oleh web-browser pengguna. Model ini berguna selama pengembangan teknologi telekomunikasi, dalam pandangan untuk menganalisis kinerja dan kapasitas berbagai protokol, algoritma dan topologi jaringan. Maka dibutuhkan Traffic Generator sebagai pembangkit (pengirim) sekaligus penerima paket-paket yang akan kita simulasikan. Pada NS3 terdapat beberapa Traffic Generator,

seperti

OnOffApplication,

BulkSendApplication,

UDPClientServer,

UDPEcho, dan PacketSink. Perlu diketahui bahwa PacketSink adalah Jenis Traffic Generator penerima paket, dengan kata lain, PacketSink tidak akan pernah bisa digunakan sebagai pembangkit Traffic. Pada kesempatan ini kita akan menggunakan OnOff Application sebagai pembangkit dan PacketSink .

Implementasi OnOff Application memungkinkan kita untuk : a. Men-Generate satu atau banyak paket dalam satu atau banyak soket b. Memulai pengiriman paket ketika Start Application c. Memberhentikan pengiriman paket ketika Stop Application d. Parameter Traffic yang dipakai adalah Data Rate dan Packet Size e. Ketika aplikasi dimulai, transmisi paket pertama terjadi delay (delay = Packet Size / bit rate). Contoh : jika aplikasi dijalankan pada waktu 3 detik, transmisi paket pertama akan dijadwalkan untuk waktu 5 detik (3 + 1000/500) dan transmisi berikutnya pada interval 2 detik f. Ketika aplikasi terjadi transisi dari states on menjadi states off di antara transmisi paket, sisa waktu sampai kapan transmisi berikutnya akan terjadi 63 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

cache dan digunakan ketika aplikasi dijalankan lagi. Contoh: paket size = 1000 bit, bit rate = 500 bit / detik. Jika aplikasi di atas malah berhenti di waktu 4 detik, dan dimulai kembali pada waktu 5,5 detik, maka paket pertama akan dikirim pada waktu 6,5 detik, karena ketika itu berhenti di 4 detik, hanya ada 1 detik tersisa sampai awalnya dijadwalkan transmisi, dan informasi yang tersisa saat ini adalah cache dan digunakan untuk menjadwalkan transmisi berikutnya setelah restart.

Generate Packet 8.1.2.1 UDP Packet a. Preparation OnOffHelper onoff ("ns3::UdpSocketFactory", InetSocketAddress ("10.1.2.2", 1025)); onoff.SetAttribute ("OnTime", StringValue ("Constant:1.0")); onoff.SetAttribute ("OffTime", StringValue ("Constant:0.0"));

b. Install Traffic Generator

ApplicationContainer apps; apps = onoff.Install (csmaNodes.Get (0));

c. Setup TrafficSink Kondisi bila penerima merupakan salah satu node yang available pada Simulasi :

PacketSinkHelper sink ("ns3::TcpSocketFactory", InetSocketAddress ("10.1.2.3", 1025)); apps = sink.Install (wifiNodes.Get (1)); apps.Start (Seconds (0.0)); apps.Stop (Seconds (4.0));


Kondisi bila penerima merupakan banyak nodes pada Simulasi :

PacketSinkHelper sink ("ns3::TcpSocketFactory", InetSocketAddress (Ipv4Address::GetAny (), 1025)); apps = sink.Install (wifiNodes.Get (1)); apps.Start (Seconds (0.0)); apps.Stop (Seconds (4.0));

d. Start dan Stop Paket

apps.Start (Seconds (1.0)); apps.Stop (Seconds (4.0));

8.1.2.2 TCP Packet a. Preparation OnOffHelper onoff ("ns3::TcpSocketFactory", InetSocketAddress ("10.1.2.2", 1025)); onoff.SetAttribute ("OnTime", StringValue ("Constant:1.0")); onoff.SetAttribute ("OffTime", StringValue ("Constant:0.0"));

b. Install Traffic Generator

ApplicationContainer apps; apps = onoff.Install (csmaNodes.Get (0));

c. Setup Traffic Sink Kondisi bila penerima merupakan salah satu node yang available pada Simulasi :


PacketSinkHelper sink ("ns3::UdpSocketFactory", InetSocketAddress ("10.1.2.3", 1025)); apps = sink.Install (wifiNodes.Get (1)); apps.Start (Seconds (0.0)); apps.Stop (Seconds (4.0));

Kondisi bila penerima merupakan banyak nodes pada Simulasi :

PacketSinkHelper sink ("ns3::UdpSocketFactory", InetSocketAddress (Ipv4Address::GetAny (), 1025)); apps = sink.Install (wifiNodes.Get (1)); apps.Start (Seconds (0.0)); apps.Stop (Seconds (4.0));

d. Start dan Stop Paket

apps.Start (Seconds (1.0)); apps.Stop (Seconds (4.0));

Data Colllection Untuk mengkatifkan data collection, NS -3 memiliki helper yang bernama Flow Monitor. Untuk dapat mengambil data dari suatu simulasi, NS -3 memiliki kemudahan dibandingkan dengan NS-2. Hanya tinggal mengaktifkan helper flowmonitor, maka akan terbentuk file flow-monitor yang bisa dibuka di netanim.

// Flow monitor Ptr flowMonitor; FlowMonitorHelper flowHelper; flowMonitor = flowHelper.InstallAll(); Simulator::Stop (Seconds(stop_time)); Simulator::Run (); flowMonitor->SerializeToXmlFile("NameOfFile.xml", true, true);


MANET & VANET MANET Mobile Ad‐hoc Network (MANET) merupakan sebuah jaringan yang terdiri dari gabungan perangkat‐perangkat bergerak (mobile) tanpa infrastruktur, sehingga membentuk jaringan yang bersifat sementara. Tiap perangkat memiliki antarmuka nirkabel dan saling berkomunikasi melalui gelombang radio, kemudian tiap perangkat tersebut dinamakan node. Beberapa contoh ad‐hoc node yaitu laptop dan personal digital assistants (PDA) yang saling berkomunikasi secara langsung satu sama lain.

Gambar 9.1-1 Jaringan Ad-hoc sederhana

Karakteristik MANET Pada MANET terdapat beberapa karakteristik antara lain : a.

Topologi yang dinamis

Node‐node di MANET bebas bisa bergerak kemana saja dan kapan saja. Hal ini mengakibatkan topologi jaringan dapat berubah secara acak dan cepat pada waktu yang tidak dapat diprediksikan. Agar komunikasi pada MANET dapat berlangsung, setiap node harus dapat beradaptasi tehadap trafik dan kondisi pengiriman yang 67 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

dapat sewaktu‐waktu berubah sebagai akibat dari pergerakan node‐node pada jaringan mobile. b.

Multihop routing

Tipe dasar dari algoritma ad hoc routing adalah dapat single hop dan multihop. Ketika paket dikirimkan dari source node ke destination node yang berada diluar dari jangkauan transmisi wireless, maka paket akan dikirimkan melalui satu atau lebih neighbour node. c.

Batasan bandwidth

Jalur wireless biasanya memiliki kapasitas yang berubah‐ubah dibandingkan jalur kabel. Hal ini dikarenakan komunikasi wireless yang lebih sensitif terhadap perubahan kondisi lingkungan. d.

Batasan daya

Mobile node menggunakan baterai sebagai sumber dayanya. Daya baterai yang terbatas mengharuskan setiap operasi harus berjalan secara efisien.

Routing Protokol Routing adalah suatu fungsi dari lapisan network dimana fungsi ini merupakan suatu mekanisme untuk menentukan route dari source node menuju destination node. Pada MANET, fungsi routing dilakukan oleh routing protocol. Selain digunakan dalam proses routing, routing protocol pada MANET juga dapat melakukan adaptasi terhadap perubahan topologi dan trafik yang diakibatkan oleh pergerakan node secara acak. a.

Proaktif atau table‐driven routing protocol

Table‐driven routing berusaha untuk menyediakan informasi routing yang konsisten dan up to date di setiap node. Setiap node diharuskan mempunyai satu atau lebih tabel untuk menyimpan informasi routing. Setiap node merespon perubahan dalam topologi jaringan dengan menjalarkan update informasi tabel routing ke seluruh node di jaringan untuk memastikan konsistensi routing. Perbedaan‐perbedaan antar protokol berbasis table‐driven terletak pada: struktur tabel routing yang digunakan dan metode bagaimana perubahan topologi jaringan disebarkan. Contoh table‐driven routing: DSDV, CGSR , WRP

b.

Reaktif atau on‐demand routing protocol


Pada pendekatan on‐demand, routing hanya dibuat ketika node sumber membutuhkannya. Saat node sumber membutuhkan routing ke node tujuan, node sumber melakukan proses route discovery dalam jaringan. Proses ini akan selesai jika rute telah ditemukan atau semua permutasi rute telah diperiksa. Setelah didapat rute maka akan dilakukan prosedur routing maintenance hingga node sumber tidak menginginkan lagi atau node tujuan tidak bisa diakses lagi. Contoh on‐demand routing: AODV, DSR, TORA, SSR, ASR ,AOMDV.

c.

Hybrid routing protocol

merupakan gabungan cara kerja dari protocol routing reaktif dan protocol routing proaktif

Script for MANET Berikut merupakan script yang akan kita gunakan untuk simulasi MANET. #include "ns3/vector.h" #include "ns3/string.h" #include "ns3/socket.h" #include "ns3/double.h" #include "ns3/config.h" #include "ns3/log.h" #include "ns3/command-line.h" #include "ns3/mobility-model.h" #include "ns3/yans-wifi-helper.h" #include "ns3/position-allocator.h" #include "ns3/mobility-helper.h" #include "ns3/internet-stack-helper.h" #include "ns3/ipv4-address-helper.h" #include "ns3/ipv4-interface-container.h" #include #include "ns3/ocb-wifi-mac.h" #include "ns3/netanim-module.h" #include "ns3/application-container.h" #include "ns3/on-off-helper.h" #include "ns3/packet-sink-helper.h" #include "ns3/aodv-module.h" #include "ns3/flow-monitor-module.h" #include "ns3/wifi-module.h"


using namespace ns3; using namespace std; NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("wave-simple-5-random"); int main (int argc, char *argv[]) { double simTime (3.0); uint32_t PacketSize = 1000; uint32_t numPackets = 1; double interval = 1.0; bool verbose = false; uint32_t numnodes = 10; string phyMode ("OfdmRate6MbpsBW10MHz"); CommandLine cmd; cmd.AddValue("simTime", "Total duration of the simulation [sec])", simTime); cmd.AddValue ("phyMode", "Wifi Phy mode", phyMode); cmd.AddValue ("packetSize", "size of application packet sent", PacketSize); cmd.AddValue ("numPackets", "number of packets generated", numPackets); cmd.AddValue ("interval", "interval (seconds) between packets", interval); cmd.AddValue ("verbose", "turn on all WifiNetDevice log components", verbose); cmd.Parse (argc,argv); NodeContainer nodes; nodes.Create (numnodes); WifiHelper wifi; YansWifiPhyHelper wifiPhy =

YansWifiPhyHelper::Default ();

YansWifiChannelHelper wifiChannel = YansWifiChannelHelper::Default (); wifiPhy.SetChannel (wifiChannel.Create ()); wifiPhy.SetPcapDataLinkType (YansWifiPhyHelper::DLT_IEEE802_11);


NqosWifiMacHelper wifi80211Mac = NqosWifiMacHelper::Default (); wifi.SetRemoteStationManager ("ns3::ConstantRateWifiManager", "DataMode",StringValue (phyMode), "ControlMode",StringValue (phyMode)); NetDeviceContainer devices = wifi.Install (wifiPhy, wifi80211Mac, nodes); Ptr positionAlloc = CreateObject (); positionAlloc->Add(Vector (20.0, 20.0, 0.0)); // destination 1 positionAlloc->Add(Vector (30.0, 30.0, 0.0));

// destination 2

positionAlloc->Add(Vector (30.0, 15.0, 0.0));

// destination 3

positionAlloc->Add(Vector (30.0, 0.0, 0.0));

// destination 4

MobilityHelper mobility; mobility.SetPositionAllocator ("ns3::RandomDiscPositionAllocator", "X", StringValue ("33.0"), "Y", StringValue ("33.0"), "Rho", StringValue ("ns3::UniformRandomVariable[Min=50|Max=100]")); mobility.SetMobilityModel ("ns3::RandomWaypointMobilityModel", "Speed", StringValue ("ns3::UniformRandomVariable[Min=6.0|Max=15.0]"), "Pause", StringValue ("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=0.1]"), "PositionAllocator", PointerValue (positionAlloc)); mobility.Install (nodes); AodvHelper aodv; InternetStackHelper internet; internet.SetRoutingHelper (aodv); internet.Install (nodes); 71 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

Ipv4AddressHelper ipv4; ipv4.SetBase ("10.1.1.0", "255.255.255.0"); Ipv4InterfaceContainer ip = ipv4.Assign (devices); Ipv4Address dest

= ip.GetAddress(numnodes-1);

uint16_t port = 80; ApplicationContainer onoffapps; OnOffHelper onoff ("ns3::UdpSocketFactory", InetSocketAddress(dest, port)); onoff.SetAttribute("OnTime", StringValue("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=1.0]")); onoff.SetAttribute("OffTime", StringValue("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=0.0]")); onoff.SetAttribute("DataRate", StringValue("1Mbps")); //Megabits per second onoff.SetAttribute("PacketSize", StringValue("512")); //bytes for (uint32_t i=0; i < numnodes; i++) { onoffapps.Add(onoff.Install(nodes.Get(i))); } onoffapps.Start(Seconds(1.0)); onoffapps.Stop(Seconds(simTime)); PacketSinkHelper sink("ns3::UdpSocketFactory", InetSocketAddress(dest, port)); sink.Install(nodes.Get(4)); Simulator::Stop(Seconds(simTime)); AnimationInterface anim ("manet-simple-5-random.xml"); anim.EnablePacketMetadata(true); for (uint32_t i = 0; i < numnodes; ++i) { anim.UpdateNodeSize(i, 5.0, 5.0); } Simulator::Run ();


//

monitor->SerializeToXmlFile("flow-monitor-wave-simple-

5-random.xml", true, true); Simulator::Destroy (); }

Eksekusi file tersebut dengan perintah seperti dibawah, sehingga jika dibuka dengan menggunakan netanim akan memiliki hasil seperti gambar 9.1.3-1

./waf –run scratch/ manet-simple-5-random

Gambar 9.1.3-1 running manet-simple-5.cc

Gambar 9.1.3-2 Hasil animasi dari manet-simple-5.xml


VANET Vehicular Ad hoc Network (VANET) merupakan subset dari Mobile Ad hoc Network (MANET) yang membangun ad hoc network di antara kendaraan kendaraan. Komunikasi wireless ini meliputi komunikasi inter‐vehicle communication (IVC), vehicle to roadside (V2R), atau roadside to roadside (R2R). Pada VANET, tiap kendaraan dilengkapi dengan sensor On Board Units (OBU) yang di‐ install di dalamnya, begitu pula halnya pada infrastruktur jalanan yang dapat ikut dalam komunikasi atau dikenal sebagai Road Side Units (RSU). Data yang terkumpul oleh sensor pada kendaraan kemudian dapat ditampilkan pada pengendara, dikirim ke RSU, atau di‐broadcast ke kendaraan lain yang membutuhkan, seperti informasi dari weather centres, traffic control centres, dan lain sebagainya. Pada layanan keamanan, VANET dapat membimbing pengendara untuk berkomunikasi dan mengatur pergerakannya guna terhindar dari kecelakaan lalu lintas, kemacetan, kontrol kecepatan, blokade jalan, dan lainlain.

Tiap‐tiap node pada VANET berlaku baik sebagai partisipan ataupun router pada jaringan, baik bagi node utama atau intermediate node yang berkomunikasi di dalam radius transmisinya. VANET merupakan jaringan yang self‐organized, artinya jaringan ini tidak bergantung pada infrastruktur jaringan manapun. Walaupun ada beberapa node yang secara tetap berdiri sebagai road side unit, yakni yang dapat memfasilitasi jaringan kendaraan dengan informasi data geografis ataupun akses internet.


Gambar 9.2-1 Netaniim script myfourth.xml

Karakteristik VANET VANET memiliki beberapa karakteristik khusus yang membedakannya dari jaringan ad hoc lain. Karakteristik tersebut antara lain : a.

Topologi yang sangat dinamis

Topologi VANET yang sangat dinamis (berubah‐ubah) dikarenakan pergerakan mobil dalam kecepatan tinggi. Contohnya pada 2 mobil yang bergerak pada kecepatan 25 m/s dengan range transmisi 250 m, maka konektivitas di antara keduanya hanya akan bertahan selama 250/25= 10 detik. b.

Putusnya koneksi jaringan secara berkala

Berdasarkan karakteristik di atas dapat disimpulkan bahwa terputusnya koneksi antara 2 mobil disebabkan akibat tingginya kecepatan kendaraan pada saat pertukaran informasi dilakukan. c.

Model mobilitas dan prediksi


Model mobilitas node tergantung pada kondisi lalu lintas, struktur jalan, kecepatan kendaraan, perilaku pengemudi dalam berkendara, dan lain sebagainya. d.

Hard Delay Constraints

Aspek keamanan dari aplikasi VANET terkait kecelakaan, masalah rem, dan lain‐ lain harus menjamin pengiriman pesan ke node‐node yang relevan. Dengan demikian, hard delay constraints menjadi isu penting pada VANET. e.

Daya baterai dan kapasitas storage

Kendaraan saat ini difasilitasi daya baterai dan kapasitas storage yang tidak terbatas ketersediannya. Hal inilah yang mendukung VANET sebagai sarana yang efektif dalam melakukan komunikasi dan penggunaan routing protocol. f.

Interaksi dengan sensor on board.

Posisi terkini dan pergerakan node dapat dengan mudah dikirim dengan sensor on board seperti GPS. Ini akan membantu komunikasi dan keputusan routing yang lebih efektif.

Routing Protokol Routing protocol merupakan suatu metode dalam menemukan rute terbaik dari link yang dilalui antar node sumber ke node tujuan yang berhubungan, dimana pemilihan rute terbaik dilakukan berdasarkan beberapa pertimbangan seperti jarak dan bandwidth link.

a.

Proactive Routing Protocol

Kelebihan dari proactive routing protocol adalah tidak memerlukan discovery route dikarenakan route tujuan telah tersimpan sebelumnya. Di sisi lain, kekurangan‐nya adalah lamanya interval waktu antara stimulus dengan respon sehingga tidak cocok 76 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

untuk aplikasi realtime. Proactive Routing protocol meliputi DSDV, FSR, , CGSR, WRP, dan TBRPF.

b. Reactive Routing Protocol Kelebihan dari reactive routing protocol adalah pencarian rute dilakukan apabila dibutuhkan oleh node untuk saling berkomunikasi. Reactive routing protocol terdiri dari fase discovery route di mana paket yang diminta melakukan flooding/membanjiri jaringan untuk pencarian jalur dan fase ini selesai ketika rute ditemukan. Protokol ini disebut sebagai on‐demand routing protocol karena dilakukan pembaharuan table routing secara berkala ketika ada data untuk dikirim. Reactive routing protocol meliputi AODV, PGB, DSR, TORA, JARR.

c. Hybrid Routing Protocol Hybrid routing protocol diperkenalkan untuk mengurangi control overhead pada proactive routing protocol dan mengurangi delay awal pada proses penemuan rute pada reactive routing protocol. Hybrid routing protocol meliputi ZRP dan HARP.

Script for VANET Berikut merupakan script yang akan kita gunakan untuk simulasi MANET. #include "ns3/vector.h" #include "ns3/string.h" #include "ns3/socket.h" #include "ns3/double.h" #include "ns3/config.h" #include "ns3/log.h" #include "ns3/command-line.h" #include "ns3/mobility-model.h" #include "ns3/yans-wifi-helper.h" #include "ns3/position-allocator.h" #include "ns3/mobility-helper.h" #include "ns3/internet-stack-helper.h" #include "ns3/ipv4-address-helper.h" #include "ns3/ipv4-interface-container.h" 77 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

#include #include "ns3/ocb-wifi-mac.h" #include "ns3/wifi-80211p-helper.h" #include "ns3/wave-mac-helper.h" #include "ns3/netanim-module.h" #include "ns3/application-container.h" #include "ns3/on-off-helper.h" #include "ns3/packet-sink-helper.h" #include "ns3/aodv-module.h" #include "ns3/gauss-markov-mobility-model.h"

using namespace ns3; NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("wave-simple-10"); int main (int argc, char *argv[]) { uint32_t numnodes = 5; double simTime (30.0); std::string phyMode ("OfdmRate6MbpsBW10MHz"); CommandLine cmd; cmd.AddValue("simTime", "Total duration of the simulation [sec])", simTime); cmd.AddValue ("phyMode", "Wifi Phy mode", phyMode); cmd.Parse (argc,argv); NodeContainer nodes; nodes.Create (numnodes); YansWifiPhyHelper wifiPhy =

YansWifiPhyHelper::Default ();

YansWifiChannelHelper wifiChannel = YansWifiChannelHelper::Default (); wifiPhy.SetChannel (wifiChannel.Create ()); wifiPhy.SetPcapDataLinkType (YansWifiPhyHelper::DLT_IEEE802_11); NqosWaveMacHelper wifi80211pMac = NqosWaveMacHelper::Default (); Wifi80211pHelper wifi80211p = Wifi80211pHelper::Default (); 78 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

wifi80211p.SetRemoteStationManager ("ns3::ConstantRateWifiManager", "DataMode",StringValue (phyMode), "ControlMode",StringValue (phyMode)); NetDeviceContainer devices = wifi80211p.Install (wifiPhy, wifi80211pMac, nodes); Ptr positionAlloc = CreateObject (); positionAlloc->Add(Vector (0.0, 0.0, 0.0)); // destination 1 positionAlloc->Add(Vector (100.0, 100.0, 0.0));

// destination

2

MobilityHelper mobility; mobility.SetPositionAllocator ("ns3::RandomDiscPositionAllocator", "X", StringValue ("33.0"), "Y", StringValue ("33.0"), "Rho", StringValue ("ns3::UniformRandomVariable[Min=10|Max=70]")); mobility.SetMobilityModel ("ns3::GaussMarkovMobilityModel", "TimeStep", TimeValue (Seconds (0.3)), "MeanVelocity",StringValue ("ns3::UniformRandomVariable[Min=3.0|Max=10.0]"), "Alpha",DoubleValue (0.2)); mobility.Install (nodes); AodvHelper aodv; InternetStackHelper internet; internet.SetRoutingHelper (aodv); internet.Install (nodes); 79 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

Ipv4AddressHelper ipv4; ipv4.SetBase ("10.1.1.0", "255.255.255.0"); Ipv4InterfaceContainer ip = ipv4.Assign (devices); Ipv4Address dest

= ip.GetAddress(numnodes-1);

uint16_t port = 80; ApplicationContainer onoffapps; OnOffHelper onoff ("ns3::UdpSocketFactory", InetSocketAddress(dest, port)); onoff.SetAttribute("OnTime", StringValue("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=1.0]")); onoff.SetAttribute("OffTime", StringValue("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=0.0]")); onoff.SetAttribute("DataRate", StringValue("1Mbps")); //Megabits per second onoff.SetAttribute("PacketSize", StringValue("512")); //bytes for (uint32_t i=0; i < numnodes; i++) { onoffapps.Add(onoff.Install(nodes.Get(i))); } onoffapps.Start(Seconds(1.0)); onoffapps.Stop(Seconds(simTime)); PacketSinkHelper sink("ns3::UdpSocketFactory", InetSocketAddress(dest, port)); sink.Install(nodes.Get(numnodes-1)); Simulator::Stop(Seconds(simTime)); AnimationInterface anim ("mywave-nodes.xml"); anim.EnablePacketMetadata(false); for (uint32_t i = 0; i < numnodes; ++i) { anim.UpdateNodeSize(i, 5.0, 5.0); } Simulator::Run ();


Simulator::Destroy (); }


./waf –run scratch/ mywave-40nodes.cc

Gambar 9.2.3-1 running mywave-40nodes.cc

Gambar 9.1.3-2 Hasil animasi dari mywave-nodes.xml.xml


MOBILITY MODEL Mobility Model Pada simulasi wireless, biasanya tidak asing lagi jika kita mendengar tentang mobility. Mobility pada NS-3 terlihat dari script sebelumnya, terlihat ada dua attribute

yang

biasa

diatur

untuk

setting

MobilityHelper

ini.

Yaitu

PossitionAllocator dan MobilityModel.

Position Allocator PossitionAllocator mengatur bagaimana suatu node dilokasikan pada simulasi, dengan kata lain sebagai deklarasi posisi awal dari sebuah node. Bererapa Position Allocator yang ada pada NS -3 adalah:  GridPositionAllocator  RandomRectanglePositionAllocator  RandomBoxPositionAllocator  RandomDiscPositionAllocator  UniformDiscPositionAllocator

Mobility Model MobilityModel sendiri adalah jenis dari model pergerakan yang nantinya dipakai oleh MobilityHelper. Beberapa Mobility yang disupport oleh NS-3 diantaranya: 

ConstanPosition



ConstanVelocity



ConstanAcceleration



GaussMarkov



Hierarchial



RandomDirection2D



RandomWalk2D



RandomWaypoint



SteadyStateRandomWaypoint



Waypoint


OPENFLOW MODEL OPENFLOW Berikut merupakan script untuk mensimulasikan OPEN FLOW model.

/* -*- Mode:C++; c-file-style:"gnu"; indent-tabs-mode:nil; -*- */ /* * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as * published by the Free Software Foundation; * * This program is distributed in the hope that it will be useful, * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

See the


USA

*/ // Network topology // //

n0

n1

//

|

|

//

----------

//

| Switch |

//

----------

//

|

|

//

n2

n3

// // // - CBR/UDP flows from n0 to n1 and from n3 to n0 // - DropTail queues 83 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

// - Tracing of queues and packet receptions to file "openflowswitch.tr" // - If order of adding nodes and netdevices is kept: //

n0 = 00:00:00;00:00:01, n1 = 00:00:00:00:00:03, n3 =

00:00:00:00:00:07 //

and port number corresponds to node number, so port 0 is

connected to n0, for example. #include #include #include "ns3/core-module.h" #include "ns3/network-module.h" #include "ns3/csma-module.h" #include "ns3/internet-module.h" #include "ns3/applications-module.h" #include "ns3/openflow-module.h" #include "ns3/log.h" using namespace ns3; NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("OpenFlowCsmaSwitchExample"); bool verbose = false; bool use_drop = false; ns3::Time timeout = ns3::Seconds (0); bool SetVerbose (std::string value) { verbose = true; return true; } bool SetDrop (std::string value) { use_drop = true; return true; }


bool SetTimeout (std::string value) { try { timeout = ns3::Seconds (atof (value.c_str ())); return true; } catch (...) { return false; } return false; } int main (int argc, char *argv[]) { #ifdef NS3_OPENFLOW // // Allow the user to override any of the defaults and the above Bind() at // run-time, via command-line arguments // CommandLine cmd; cmd.AddValue ("v", "Verbose (turns on logging).", MakeCallback (&SetVerbose)); cmd.AddValue ("verbose", "Verbose (turns on logging).", MakeCallback (&SetVerbose)); cmd.AddValue ("d", "Use Drop Controller (Learning if not specified).", MakeCallback (&SetDrop)); cmd.AddValue ("drop", "Use Drop Controller (Learning if not specified).", MakeCallback (&SetDrop)); cmd.AddValue ("t", "Learning Controller Timeout (has no effect if drop controller is specified).", MakeCallback ( &SetTimeout)); cmd.AddValue ("timeout", "Learning Controller Timeout (has no effect if drop controller is specified).", MakeCallback ( &SetTimeout)); cmd.Parse (argc, argv); if (verbose) { LogComponentEnable ("OpenFlowCsmaSwitchExample", LOG_LEVEL_INFO); 85 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

LogComponentEnable ("OpenFlowInterface", LOG_LEVEL_INFO); LogComponentEnable ("OpenFlowSwitchNetDevice", LOG_LEVEL_INFO); } // // Explicitly create the nodes required by the topology (shown above). // NS_LOG_INFO ("Create nodes."); NodeContainer terminals; terminals.Create (4); NodeContainer csmaSwitch; csmaSwitch.Create (1); NS_LOG_INFO ("Build Topology"); CsmaHelper csma; csma.SetChannelAttribute ("DataRate", DataRateValue (5000000)); csma.SetChannelAttribute ("Delay", TimeValue (MilliSeconds (2))); // Create the csma links, from each terminal to the switch NetDeviceContainer terminalDevices; NetDeviceContainer switchDevices; for (int i = 0; i < 4; i++) { NetDeviceContainer link = csma.Install (NodeContainer (terminals.Get (i), csmaSwitch)); terminalDevices.Add (link.Get (0)); switchDevices.Add (link.Get (1)); } // Create the switch netdevice, which will do the packet switching Ptr switchNode = csmaSwitch.Get (0); OpenFlowSwitchHelper swtch; if (use_drop) {


Ptr controller = CreateObject (); swtch.Install (switchNode, switchDevices, controller); } else { Ptr controller = CreateObject (); if (!timeout.IsZero ()) controller->SetAttribute ("ExpirationTime", TimeValue (timeout)); swtch.Install (switchNode, switchDevices, controller); } // Add internet stack to the terminals InternetStackHelper internet; internet.Install (terminals); // We've got the "hardware" in place.

Now we need to add IP

addresses. NS_LOG_INFO ("Assign IP Addresses."); Ipv4AddressHelper ipv4; ipv4.SetBase ("10.1.1.0", "255.255.255.0"); ipv4.Assign (terminalDevices); // Create an OnOff application to send UDP datagrams from n0 to n1. NS_LOG_INFO ("Create Applications."); uint16_t port = 9;

// Discard port (RFC 863)

OnOffHelper onoff ("ns3::UdpSocketFactory", Address (InetSocketAddress (Ipv4Address ("10.1.1.2"), port))); onoff.SetConstantRate (DataRate ("500kb/s")); ApplicationContainer app = onoff.Install (terminals.Get (0)); // Start the application app.Start (Seconds (1.0)); app.Stop (Seconds (10.0)); // Create an optional packet sink to receive these packets PacketSinkHelper sink ("ns3::UdpSocketFactory", 87 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

Address (InetSocketAddress (Ipv4Address::GetAny (), port))); app = sink.Install (terminals.Get (1)); app.Start (Seconds (0.0)); // // Create a similar flow from n3 to n0, starting at time 1.1 seconds // onoff.SetAttribute ("Remote", AddressValue (InetSocketAddress (Ipv4Address ("10.1.1.1"), port))); app = onoff.Install (terminals.Get (3)); app.Start (Seconds (1.1)); app.Stop (Seconds (10.0)); app = sink.Install (terminals.Get (0)); app.Start (Seconds (0.0)); NS_LOG_INFO ("Configure Tracing."); // // Configure tracing of all enqueue, dequeue, and NetDevice receive events. // Trace output will be sent to the file "openflow-switch.tr" // AsciiTraceHelper ascii; csma.EnableAsciiAll (ascii.CreateFileStream ("openflowswitch.tr")); // // Also configure some tcpdump traces; each interface will be traced. // The output files will be named: //

openflow-switch--.pcap

// and can be read by the "tcpdump -r" command (use "-tt" option to // display timestamps correctly) // csma.EnablePcapAll ("openflow-switch", false);


// // Now, do the actual simulation. // NS_LOG_INFO ("Run Simulation."); Simulator::Run (); Simulator::Destroy (); NS_LOG_INFO ("Done."); #else NS_LOG_INFO ("NS-3 OpenFlow is not enabled. Cannot run simulation."); #endif // NS3_OPENFLOW }


LTE MODEL LTE MODEL Berikut merupakan script untuk mensimulasikan OPEN FLOW model.

#include #include #include #include #include #include "ns3/core-module.h" #include "ns3/wifi-module.h" #include "ns3/aodv-helper.h" #include "ns3/olsr-helper.h" #include "ns3/lte-module.h" #include "ns3/lte-helper.h" #include "ns3/network-module.h" #include "ns3/applications-module.h" #include "ns3/internet-module.h" #include "ns3/point-to-point-helper.h" #include "ns3/mobility-module.h" #include "ns3/ipv4-global-routing-helper.h" #include "ns3/flow-monitor-module.h" #include "ns3/gtk-config-store.h" #include "ns3/constant-position-mobility-model.h" #include "ns3/constant-velocity-mobility-model.h" #include "ns3/netanim-module.h" #include "ns3/basic-energy-source.h" #include "ns3/simple-device-energy-model.h"

using namespace ns3; NS_LOG_COMPONENT_DEFINE ("LTE_2-cluster"); int main (int argc, char* argv[]) { std::string phyMode ("DsssRate11Mbps"); //wifi PHY mode 90 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

double rss = -80; // -dBm, rss=received signal strength uint32_t nbUE1 = 9; //number of user equipment nodes with double interface WAVE uint32_t nbUE2 = 9; //number of user equipment nodes with double interface WAVE double simTime = 5.0; //end of simulation (sec) //command line parameters: CommandLine cmd; cmd.AddValue("simTime", "Total duration of the simulation [sec])", simTime); cmd.AddValue ("nbUE", "Number of LTE User Equipment devices cluster 1", nbUE1); cmd.AddValue ("nbUE", "Number of LTE User Equipment devices cluster 2", nbUE2); cmd.AddValue ("rss", "Received signal strength", rss); cmd.Parse (argc,argv); LogComponentEnable("OnOffApplication", LOG_LEVEL_INFO); std::cout << "1. CREATE LTE AND EPC" << std::endl; //CREATE LTE & EPC //use lte and epc helper Ptr lteHelper = CreateObject (); Ptr

epcHelper =

CreateObject (); lteHelper->SetEpcHelper (epcHelper); //pathloss Model lteHelper->SetAttribute ("PathlossModel", StringValue ("ns3::FriisPropagationLossModel")); AodvHelper aodv; Ipv4StaticRoutingHelper ipv4RoutingHelper; Ipv4ListRoutingHelper list1; list1.Add (ipv4RoutingHelper, 10); Ipv4ListRoutingHelper list2; list2.Add (aodv, 20); 91 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

std::cout << "2. DEFINE PGW/REMOTE HOST NODES, AND CREATE THE INTERNET" << std::endl; //create PGW node Ptr pgw = epcHelper->GetPgwNode (); //Setting untuk Node tidak bergerak AnimationInterface::SetConstantPosition(pgw,330,130); //create a single remoteHost node NodeContainer remoteHostContainer; remoteHostContainer.Create (1); Ptr remoteHost = remoteHostContainer.Get (0); //Setting untuk Node tidak bergerak AnimationInterface::SetConstantPosition(remoteHost,390,130); //install protocol stacks to the remote Host InternetStackHelper internet; internet.SetRoutingHelper (list1); //has an effect only on the next Install() internet.Install (remoteHostContainer); internet.Reset(); //clear the stack //create a p2p network PointToPointHelper p2p; p2p.SetDeviceAttribute ("DataRate", DataRateValue (DataRate ("100Gb/s"))); p2p.SetDeviceAttribute ("Mtu", UintegerValue (1500)); //maximum transmission unit p2p.SetChannelAttribute ("Delay", TimeValue (Seconds (0.010))); //create devices for PGW/remoteHost nodes, and install the p2p network on them NetDeviceContainer internetDevices = p2p.Install (pgw, remoteHost); //assign IP addresses to internet Devices (pgw,remote host) Ipv4AddressHelper ipv4h; ipv4h.SetBase ("1.0.0.0", "255.0.0.0"); Ipv4InterfaceContainer internetInterfaces = ipv4h.Assign (internetDevices); 92 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

//interface 0 is localhost, 1 is the p2p device //Ipv4Address remoteHostAddr = internetInterfaces.GetAddress (1); //specify routes so that the remote host can reach the UEs Ptr remoteHostStaticRouting = ipv4RoutingHelper.GetStaticRouting (remoteHost->GetObject ()); remoteHostStaticRouting->AddNetworkRouteTo (Ipv4Address ("7.0.0.0"), Ipv4Mask ("255.0.0.0"), 1); //7.0.0.0 is the network base of the UE nodes, 255.0.0.0 the mask, and 1 the port std::cout << "3. DEFINE THE ENB/UE NODES" << std::endl; //DEFINE THE ENB/UE NODES //create eNodeB and UE nodes NodeContainer enbNodes; NodeContainer ueNodes1; NodeContainer ueNodes2; enbNodes.Create (2); ueNodes1.Create (nbUE1); ueNodes2.Create (nbUE2); //DEFINE LTE MOBILITY MODEL for FIXED position MobilityHelper enbMobility; enbMobility.SetMobilityModel("ns3::ConstantPositionMobilityModel") ; Ptr positionAlloc = CreateObject (); positionAlloc = CreateObject (); positionAlloc->Add (Vector (100.0, 100.0, 0.0)); positionAlloc->Add (Vector (450.0, 450.0, 0.0)); //Install eNodeb position (mobility to be fixed) enbMobility.SetPositionAllocator(positionAlloc); enbMobility.Install(enbNodes);

//Create waypoint for UEs Mobility Ptr waypoint1 = CreateObject (); waypoint1 = CreateObject (); 93 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

waypoint1->Add (Vector (100.0, 0.0, 0.0)); waypoint1->Add (Vector (200.0, 0.0, 0.0)); waypoint1->Add (Vector (100.0, 50.0, 0.0)); waypoint1->Add (Vector (200.0, 50.0, 0.0)); Ptr waypoint2 = CreateObject (); waypoint2 = CreateObject (); waypoint2->Add (Vector (100.0, 500.0, 0.0)); waypoint2->Add (Vector (200.0, 500.0, 0.0)); waypoint2->Add (Vector (100.0, 550.0, 0.0)); waypoint2->Add (Vector (200.0, 550.0, 0.0));

MobilityHelper ueMobility1; MobilityHelper ueMobility2; ueMobility1.SetPositionAllocator ("ns3::GridPositionAllocator", "GridWidth", UintegerValue (3), "MinX", DoubleValue (75.0), "MinY", DoubleValue (0.0), "DeltaX", DoubleValue (75.0), "DeltaY", DoubleValue (10.0)); ueMobility1.SetMobilityModel ("ns3::RandomWaypointMobilityModel", "Speed", StringValue ("ns3::UniformRandomVariable[Min=5.0|Max=10.0]"), "Pause", StringValue ("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=0.0]"), "PositionAllocator", PointerValue (waypoint1)); ueMobility2.SetPositionAllocator ("ns3::GridPositionAllocator", "GridWidth", UintegerValue (3), "MinX", DoubleValue (75.0), "MinY", DoubleValue (500.0), "DeltaX", DoubleValue (75.0), "DeltaY", DoubleValue (10.0)); ueMobility2.SetMobilityModel ("ns3::RandomWaypointMobilityModel", "Speed", StringValue ("ns3::UniformRandomVariable[Min=5.0|Max=10.0]"),


"Pause", StringValue ("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=0.0]"), "PositionAllocator", PointerValue (waypoint1)); //ueMobility1 diinstal pada ueNode1 for (uint32_t i=0; i < nbUE1; i++) { ueMobility1.Install(ueNodes1.Get(i)); } //ueMobility2 diinstal pada ueNode2 for (uint32_t i=0; i < nbUE2; i++) { ueMobility2.Install(ueNodes2.Get(i)); }

//install LTE devices to eNodeB/UEs NetDeviceContainer enbDevices = lteHelper->InstallEnbDevice (enbNodes); NetDeviceContainer ueDevices1 = lteHelper->InstallUeDevice (ueNodes1); NetDeviceContainer ueDevices2 = lteHelper->InstallUeDevice (ueNodes2);

//install protocol stack to the UEs for (uint32_t i = 0; i < nbUE1; i++) { internet.SetRoutingHelper (list1);//internet internet.Install (ueNodes1.Get(i)); } internet.Reset(); for (uint32_t i = 0; i < nbUE2; i++) { internet.SetRoutingHelper (list1);//internet internet.Install (ueNodes2.Get(i)); } internet.Reset(); 95 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

Ipv4InterfaceContainer ueInterfaces1; Ipv4InterfaceContainer ueInterfaces2; //assign IP to UEs ueInterfaces1 = epcHelper->AssignUeIpv4Address (NetDeviceContainer (ueDevices1)); ueInterfaces2 = epcHelper->AssignUeIpv4Address (NetDeviceContainer (ueDevices2)); //set the default gateway for the UEs for (uint32_t u = 0; u < nbUE1; ++u) { Ptr ueNode = ueNodes1.Get (u); Ptr ueStaticRouting = ipv4RoutingHelper.GetStaticRouting (ueNode->GetObject ()); ueStaticRouting->SetDefaultRoute (epcHelper>GetUeDefaultGatewayAddress (), 1); } for (uint32_t u = 0; u < nbUE2; ++u) { Ptr ueNode = ueNodes2.Get (u); Ptr ueStaticRouting = ipv4RoutingHelper.GetStaticRouting (ueNode->GetObject ()); ueStaticRouting->SetDefaultRoute (epcHelper>GetUeDefaultGatewayAddress (), 1); } //Pemberian/Assign IPv4 dan internet harus dilakukan sebelum Attach EPS for (uint32_t i = 0; i < nbUE1; i++) { lteHelper->Attach (ueDevices1.Get(i), enbDevices.Get(0)); } for (uint32_t i = 0; i < nbUE2; i++) { lteHelper->Attach (ueDevices2.Get(i), enbDevices.Get(1)); }


std::cout << "4. Configure CBR application" << std::endl; //interface 0 is localhost, 1 is the p2p device Ipv4Address remoteHostAddr = internetInterfaces.GetAddress (1); //default values for the cbr application ApplicationContainer onoffapps; uint16_t port = 8; OnOffHelper onoff("ns3::UdpSocketFactory", InetSocketAddress(remoteHostAddr, port)); onoff.SetAttribute("OnTime", StringValue("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=1.0]")); onoff.SetAttribute("OffTime", StringValue("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=0.0]")); onoff.SetAttribute("DataRate", StringValue("10Mbps")); //Megabits per second onoff.SetAttribute("PacketSize", StringValue("1024")); //bytes //install application on the last wifi ad-hoc node onoffapps.Add(onoff.Install(ueNodes1.Get(nbUE1-1))); onoffapps.Add(onoff.Install(ueNodes2.Get(nbUE1-1))); //set the start/stop time onoffapps.Start(Seconds(1.0)); onoffapps.Stop(Seconds(simTime)); PacketSinkHelper sink("ns3::UdpSocketFactory", InetSocketAddress(remoteHostAddr, port)); sink.Install(remoteHost); //p2p.EnablePcapAll("lte-wave"); //phy.EnablePcap ("lte-wave-1", waveDevices1); //phy.EnablePcap ("lte-wave-2", waveDevices2); //install FlowMonitor on the last wifiNodes FlowMonitorHelper flowmon; Ptr monitor; monitor = flowmon.Install(ueNodes1); monitor = flowmon.Install(ueNodes2); monitor = flowmon.Install(enbNodes); 97 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

monitor = flowmon.Install(remoteHost); //stop simulation Simulator::Stop(Seconds(simTime)); //print a start message std::cout << "Running simulation..." << std::endl; AnimationInterface anim ("LTE-2-cluster.xml"); // Mandatory //Deskripsi Node wave dan UE for (uint32_t i=0; i < nbUE1; i++) { anim.UpdateNodeDescription (ueNodes1.Get(i), "UE"); //b Optional } for (uint32_t i=0; i < nbUE2; i++) { anim.UpdateNodeDescription (ueNodes2.Get(i), "UE"); //b Optional }

//Setting warna untuk masing2 node for (uint32_t i=1; i < nbUE1; i++) { anim.UpdateNodeColor (ueNodes1.Get(i), 255, 0, 0); // Optional } for (uint32_t i=1; i < nbUE2; i++) { anim.UpdateNodeColor (ueNodes2.Get(i), 255, 0, 0); // Optional } anim.UpdateNodeColor (enbNodes.Get(0), 0, 255, 255); // Optional anim.UpdateNodeColor (enbNodes.Get(1), 0, 255, 255); // Optional anim.UpdateNodeDescription (enbNodes.Get(0), "eNodeB1"); anim.UpdateNodeDescription (enbNodes.Get(1), "eNodeB2"); anim.UpdateNodeColor (remoteHostContainer.Get(0), 255, 0, 255); anim.UpdateNodeDescription (remoteHostContainer.Get(0), "Remote Host");


anim.EnablePacketMetadata(true); // Optional anim.EnableIpv4RouteTracking ("routingtable-LTE-2-clusteraodv.xml", Seconds (0), Seconds (5), Seconds (0.25)); //Optional //run simulation Simulator::Run(); monitor->CheckForLostPackets (); Ptr classifier = DynamicCast (flowmon.GetClassifier ()); std::map stats = monitor>GetFlowStats (); std::map::const_iterator vw = stats.begin (); std::cout << "Hitung Parameter " << vw->first << std::endl; for (std::map::const_iterator i = stats.begin (); i != stats.end (); ++i) { std::cout << "running !!!" << "\n"; Ipv4FlowClassifier::FiveTuple t = classifier>FindFlow (i->first); if ((t.destinationAddress == "1.0.0.2")) { std::cout << "Flow number " << i->first << " (" << t.sourceAddress << " -> " << t.destinationAddress << ")\n"; std::cout << "

Tx Bytes:

" << i-

std::cout << "

Rx Bytes:

" << i-

std::cout << "

Throughput: " << i-

>second.txBytes << "\n"; >second.rxBytes << "\n"; >second.rxBytes * 8.0 / (i->second.timeLastRxPacket.GetSeconds() i->second.timeFirstTxPacket.GetSeconds())/1024/1024

<< " Mbps\n";

if (i->second.rxPackets > 0) { std::cout <<"Delay = " << i>second.delaySum.GetSeconds() / i->second.rxPackets <<"\n"; } } 99 | A c c e s s A c a d e m y T r a i n i n g 2 0 1 6

else { std::cout << "Flow number " << i->first

<< " (" <<

t.sourceAddress << " -> " << t.destinationAddress << ")\n"; std::cout << "

Tx Bytes:

" << i-

std::cout << "

Rx Bytes:

" << i-

std::cout << "

Throughput: " << i-

>second.txBytes << "\n"; >second.rxBytes << "\n"; >second.rxBytes * 8.0 / (i->second.timeLastRxPacket.GetSeconds() i->second.timeFirstTxPacket.GetSeconds())/1024/1024

<< " Mbps\n";

if (i->second.rxPackets > 0) { std::cout <<"Delay = " << i>second.delaySum.GetSeconds() / i->second.rxPackets <<"\n"; } } } //Tambahan Kode 5 --> menyimpan hasil flow monitor ke file monitor->SerializeToXmlFile("flow-monitor-LTE-2-cluster.xml", true, true); /* GtkConfigStore config; config.ConfigureAttributes(); */ Simulator::Destroy(); //print an end message std::cout << "Done!!!" << std::endl; return 0; }



./waf –run scratch/ mywave-40nodes.cc

Gambar 11.1-1 running lte-2-cluster.cc

Gambar 11.1-2 Hasil animasi lte-2-cluster.xml


NOTE


NOTE


NOTE


Modul NS3 2016- final.pdf

Recommend Documents