Propuesta de un Conjunto de Benchmarks para Evaluar el Desempeño de Simuladores de Red en el Área de Redes Vehiculares

Abstract

En este Trabajo Especial de Grado, se propone el desarrollo de un conjunto de benchmarks que sirvan como plataforma para realizar un análisis de desempeño de los simuladores de red ns-3, OMNeT++ y JiST/SWANS en el área de las redes vehiculares. Las redes vehiculares o VANETs (Vehicular Ad Hoc Networks) son cada día más importantes debido a los servicios que estas pueden proveer a conductores y pasajeros de vehículos. Sus funcionalidades abarcan tanto aspectos de seguridad física y asistencia al conductor como aplicaciones de entretenimiento y acceso al Internet. Las redes vehiculares son en la actualidad un área fascinante y prometedora para el desarrollo de sistemas de transporte del mañana. Es por ello que se hace necesaria la implementación de nuevos estándares, protocolos y aplicaciones que sirvan de soporte en estas redes. En este proceso de desarrollo, la simulación representa una solución viable y poco costosa para la experimentación sobre VANETs. Por esta razón, es importante evaluar el desempeño de los simuladores de red para esta área. Para el TEG, se estudiaron y seleccionaron los simuladores más utilizados por la comunidad de investigadores (ns-3, OMNet++, y JiST/SWANS). ns-3 (Network Simulator 3) es un simulador de red basado en eventos discretos. Permite estudiar los protocolos del Internet y sistemas a gran escala en un ambiente controlado. Está escrito en C++ y posee un entorno gráfico limitado mediante el uso de NetAnim (Network Animator). OMNeT++ es un entorno de simulación basado en eventos discretos. Fue diseñado desde un principio para soportar simulaciones de redes a gran escala. Está escrito en C++ y posee interfaz gráfica muy poderosa. JiST (Java in Simulation Time) es un motor de simulación de eventos discretos de alto rendimiento para la simulación de eventos discretos escrito en Java. SWANS (Scalable Wireless Network Simulator) es un simulador de redes inalámbricas construido sobre la plataforma JiST. No posee interfaz gráfica. En este trabajo se realizó una implementación de un conjunto de benchmarks donde se puede: (1) simular redes vehiculares en ns-3, OMNeT++ y JiST/SWANS con una topología circular (circle benchmark) o una topología basada en una red de carreteras real (city bechmark) utilizando trazas ns-2 generadas a partir de mapas reales, (2) configurar la simulación mediante el uso de archivos donde se definen una gran cantidad de parámetros de entrada (número de nodos, protocolo de enrutamiento, bitrate, etc.), (3) almacenar los resultados en un archivo de salida donde se reportan tanto estadísticas acerca del comportamiento de la red (delay, PDR, NRL, etc.) así como también estadísticas de benchmarking (tiempo de ejecución, consumo de CPU y memoria). Finalmente con los resultados obtenidos, se realizó una comparación analítica del desempeño de los simuladores escogidos.