Relazione sul tirocinio formativo

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1 Relazione sul tirocinio formativo Pamela Rossi 4 dicembre 2012 Indice 1 Introduzione 2 2 Obiettivi 2 3 Installazione e congurazione 2 4 Implementazione Obiettivo Obiettivo Simulazione 5 realizzata in L A TE X 1

2 1 Introduzione Il tirocinio formativo è stato svolto in collaborazione con Mauro Licini e con la supervisione del professor Vittorio Ghini. Negli ultimi anni, grazie alla sempre più rapida evoluzione e diusione di dispositivi mobili, come smartphone e netbook, insieme alla maggior diusione di punti di accesso (AP) e reti wireless pubbliche nei centri urbani, si è resa realistica l'ipotesi di un passaggio verso sistemi di connettività per dispositivi mobili che sfruttino tecnologie WiFi (IEEE a/b/g/n). In particolare, risulta interessante la possibilità di utilizzare applicazioni Voice over Internet Protocol (VoIP) su questo tipo di reti, soprattutto in caso di mobilità su scala urbana. Per mantenere un livello di Quality of Service (QoS) accettabile per applicazioni di telefonia in questo tipo di scenari, è stato precedentemente realizzato il meccanismo Robust Wireless Medium Access (RWMA) nel kernel del sistema operativo open source GNU/Linux. Si è sviluppata una simulazione per il meccanismo RWMA che tenga conto delle condizioni di applicabilità, delle prestazioni e dell'adabilità. In questo progetto è stato perfezionato un modello preesistente precedentemente ampliato da Marco Ciamarella dove era stato denito uno scenario simulativo rappresentante una stazione WiFi (host) mobile che si spostava tra le vie di un ipotetico centro cittadino in presenza di vari AP eseguendo un'applicazione VoIP grazie al meccanismo RWMA. 2 Obiettivi Gli obiettivi da raggiungere sono stati: 1. Installazione e congurazione del simulatore di reti open source Omnet++ e il relativo framework Inet su uno o più sistemi operativi 2. Studio e analisi di Omnet++ e del lavoro precedentemente svolto da Marco Ciaramella 3. Modica del progetto per ottenere un numero di host mobili variabile 4. Modica del progetto per ottenere percorsi casuali degli host mobili all'interno del centro cittadino 3 Installazione e congurazione Seguendo le guide all'installazione il software è stato installato correttamente sui sistemi operativi WindowsXP e MacOSX. Uno dei problemi riscontrati e non segnalati nella guida all'installazione è la necessità eseguire il comando make clean per problemi di portabilità tra le varie piattaforme. 2

3 4 Implementazione Dopo un'attenta lettura della documentazione a disposizione e un'accurata analisi del progetto da ampliare, è stata stilata una serie di soluzioni. Valutando per ognuna di esse i lati positivi e quelli negativi si è optato per l'implementazione di una soluzione ottimale, che raggiungesse gli obiettivi pressati e contemporaneamente orisse una buona ecienza e semplicità nelle revisioni future. 4.1 Obiettivo 3 Per raggiungere questo obiettivo, sono stati modicati i seguenti le: /inet/examples/wireless/voiceoverwirwma/vowifinetworkcity.ned /inet/examples/wireless/voiceoverwirwma/rwmamonitorcity.ini Con le modiche apportate il numero di host mobili viene deciso dall'utente al momento dell'esecuzione della simulazione, con un massimo di 10 host; è possibile, in base alla simulazione che si vuole svolgere, aumentare tale limitazione andando a modicare il le rwmamonitorcity.ini inserendo una nuova linea di codice, dopo quelle già presenti, nel modo seguente: 1 **. mobilehost [ K ]. mobility. turtlescript = 2 xmldoc ( " randpath / randpathk. xml ", " pre // nohtml // movement " ) per ogni K-esimo mobile host aggiunto. Bisogna inoltre modicare il valore della costante maxpaths nel le randpath.cpp (vedi prossimo capitolo). 3

4 4.2 Obiettivo 4 Per raggiungere questo obiettivo, sono stato creati i seguenti le: /inet/examples/wireless/voiceoverwirwma/randpath/randpath.cpp /inet/examples/wireless/voiceoverwirwma/nodesmap.csv Il programma contiene le funzioni C++ necessarie per la generazione dei le xml contenenti i percorsi casuali. Per realizzare tali percorsi sono stati deniti, all'interno del le nodesmap.csv, i punti di incrocio tra le strade del centro cittadino; quest'ultimi sono stati implementati con un'apposita struttura dati contenente quattro elementi, di cui i primi tre sono interi, mentre il quarto è un array di interi. Il primo elemento rappresenta il numero univoco dell'incrocio; il secondo e terzo elemento sono le coordinate x e y del punto; inne è presente l'array contenente i punti adiacenti al punto stesso. Figura 1: Centro cittadino Il sistema è stato implementato nel seguente modo: prendiamo ad esemppio l'host mobile K e ipotizziamo che questo si sposti dal punto 1(x1, y1, [2, 12]) al punto 2(x2, y2, [1, 3, 13]). Una volta raggiunto 2, viene scelto casualmente uno dei punti adiacenti ad esso nel suo vettore delle adiacenze [1, 3, 13]; se il punto scelto è diverso da quello in cui era precedentemente K (ossia se è diverso da 1 ), allora K si sposta nel punto scelto, altrimenti viene riapplicata la funzione di scelta casuale. La modalità di implementazione descritta è stata scelta anchè il nodo K non possa nire per pura casualità in loop tra due nodi adiacenti, ma questa scelta impedirebbe all'host di poter uscire da un vicolo cieco. Nonostante per nostra scelta non siano presenti strade chiuse nel centro abitato, nel caso di modiche future alla mappa del centro cittadino non sarà necessario prevedere la gestione di questo caso perchè è già stata implementata. L'host mobile K si muoverà da un punto iniziale A scelto casualmente tra 1 e 90, ossia tra tutti gli incroci disponibili, ad un punto nale Z che dista 50 passi da A; una volta raggiunto quest'ultimo, K si muoverà a ritroso da Z ad A e ciò verrà ripetuto no all'interruzione della simulazione. 4

5 5 Simulazione Su sistema Windows è possibile usare la shell presente nella cartella di installazione di Omnet++ facendo doppio click sul le mingwenv. In questo modo verrà simulato l'ambiente Unix e si potranno usare gli stessi comandi. Oppure si può utilizzare il classico cmd.exe con i comandi standard dei sistemi Windows. Per la generazione di nuovi perconsi casuali, bisogna spostarsi nella cartella randpath. Da terminale spostarsi prima nella cartella di installazione di Omnet++ e poi eseguire il seguente comando: 1 cd samples / inet / examples / wireless / voiceoverwifirwma / randpath Successivamente bisogna compilare il programma randpath.cpp per la propria piattaforma con il comando 1 g++ randpath. cpp -o randpath Inne si può eseguire tale programma con il comando 1./ randpath Così facendo, verranno creati i le xml contenenti i percorsi casuali. Se si vuole anche visualizzare sul terminale la mappa del centro cittadino e i percorsi generati, bisogna eseguire il comando 1./ randpath - print Per lanciare la simulazione, spostarsi nella cartella di installazione di Omnet ed eseguire il programma setenv 1. setenv Fatto questo, per eseguire Omnet++ bisogna usare il comando 1 omnetpp Se invece si vuole eseguire direttamente la simulazione bisogna spostarsi nella cartella voiceoverwirwma e chiamare lo script bash attraverso i comandi 1 cd samples / inet / examples / wireless / voiceoverwifirwma 2./ run rwmamonitorcity. ini È anche possibile generare prima nuovi percorsi e poi lanciare direttamente la simulazione attraverso lo script bash randrun 1 cd samples / inet / examples / wireless / voiceoverwifirwma 2./ randrun rwmamonitorcity. ini 5