El Ambiente De Simulación En OPNET

La simulación es una manera fácil de probar protocolos o algoritmos, tenemos la posibilidad de cambiar el tamaño de la red, y despliegue de nodos, sin ningún costo y a través de los resultados obtenidos de la simulación se da la posibilidad de evaluar el desempeño del modelo implementado. También nos permite encontrar errores en el diseño, arreglarlos y proponer mejoras. El ambiente de simulación nos permite todas estas características a diferencia de la implementación de modelos reales.

OPNET (OPNET Simulator, 2007) es un simulador que posee una interfaz muy seductora para los usuarios. Esto es debido a que incluye varias librerías de modelos. El código fuente de estas librerías es accesible si se dispone de la versión OPNET Modeler y esto consigue que el programador se pueda familiarizar más rápidamente con toda la jerarquía interna del programa. OPNET es una herramienta de simulación manejada por eventos, que permite la fácil implementación de todos los elementos de un modelo de nodo como elemento de una red. A partir de la definición de la topología de una red y la selección de indicadores estadísticos, el programa simula la dinámica de los flujos de información en un intervalo de tiempo.

Se debe usar la jerarquía mostrada en la Figura 47 para poder plantear las simulaciones. Primero tenemos un modelo de red donde irán definidas las redes y subredes de la simulación, se muestra un ejemplo de modelo de red. Después, disponemos de un modelo de nodos donde se define la estructura interna de los objetos de red (nodos) a través de módulos con una función particular. Por último tenemos el modelo de procesos donde se definen los estados que definen cada módulo que compone un nodo.

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Figura 47. Jerarquía de diseño en OPNET.

Para un mayor entendimiento del ambiente de simulación en OPNET, profundizaremos en este aspecto. OPNET tiene varios editores, los cuales vamos a explicar de manera general para comprender mejor su funcionamiento.

Figura 48. Modelo de red en el Editor de proyectos

Editor de proyecto: Aquí se pueden elegir estadísticas que deseamos obtener de la red de

manera global y de cada nodo en ella, se ejecuta la simulación y pueden verse los resultados. Ésta es el área principal para simular una red, podemos construir modelos de red (tipos de red) usando modelos de la librería estándar proporcionada por OPNET. Puede

crearse además modelos de nodo y procesos, crear formatos de paquetes, a través de editores especiales. La Figura 48 muestra el editor de proyectos en el cual se ha creado un modelo de red.

Editor de Nodo: Este editor permite definir el comportamiento de cada objeto de red. El

comportamiento de un nodo se define usando diferentes módulos (procesadores, colas, transmisores o receptores inalámbricos, etc.), cada uno de éstos tiene un comportamiento interno de acuerdo al modelo de procesos atribuido, ese comportamiento o tarea puede ser creación de datos, almacenamiento, etc. Los módulos se conectan a través de flujos de paquetes o conexiones de estadísticas. De tal manera que un objeto de red definido por su modelo de nodo está compuesto de varios módulos como se ejemplifica en la Figura 49.

Figura 49. Modelo de nodo en OPNET

En la Tabla IV se muestran los objetos disponibles en el editor de nodos para crear un objeto de red que describirá el comportamiento de un nodo.

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Tabla IV. Módulos del editor de nodo.

Presentación del

objeto Nombre y función del objeto.

Icono estándar para un módulo de procesado. Su función principal es construir bloques de modelo de nodo.

Icono estándar usado para un módulo de cola. Lo que le hace diferente del resto de módulos es que el módulo de colas tiene recursos adicionales internos llamados subcolas

Icono usado para un módulo de transmitir. Transmisor Punto a Punto

Icono usado para un módulo de recibir. Receptor Punto a Punto.

Icono usado para un módulo de transmitir. Transmisor tipo bus.

Icono usado para un módulo de recibir. Receptor tipo bus.

Icono usado para un módulo de transmitir. Transmisor por radiofrecuencia

Icono usado para un módulo de recibir. Transmisor por radiofrecuencia

Icono estándar usado para las comunicaciones vía satélite.

Flujo de paquetes: Son conexiones que llevan los paquetes desde un módulo fuente a un módulo destino.

Conexión de estadísticas: Transportan datos de un módulo fuente a un módulo destino. Sirven como interfase para que un módulo fuente pueda compartir datos con un módulo destino, y proporcionar información respecto de su estado.

Asociación lógica: Su misión es indicar qué relación existe entre dos módulos de la simulación. Por tanto, no trasportan datos entre módulos. Icono estándar para un módulo esys.

Editor de modelo de procesos: permite crear modelos de procesos, los cuales controlan el

comportamiento de los módulos que componen un modelo de nodo creado en el editor de modelo de nodo. Los modelos de procesos están representados por maquinas de estado finitas (FSM: Finite State Machines, por sus siglas en ingles), y se crean con iconos que representan estados y líneas que representan transiciones entre estados, ver Figura 50. La operación que realiza cada estado o cada transición se describe con bloques de código C o C++. Este código además de las funciones específicas de OPNET se llama Proto C. Las funciones de OPNET se llaman Kernels. Estos Kernels representan funciones, dentro de los más importantes podemos mencionar; los referentes a generación y manejo de paquetes, recolección de estadísticas, procesamiento y calendarización de interrupciones, interfase de información de control (ICI), acceso a atributos, entre otros.

Figura 50. Ejemplo de un modelo de Procesos

En este editor, se pueden crear estados y transiciones, declarar variables, crear macros, etc. Hay tres lugares principales en los cuales podemos usar proto C:

o Enter Executive: código que se ejecuta cuando el módulo entra a un estado. El Enter Executive es la parte alta de un estado.

o Exit Executive: código que se ejecuta cuando el módulo deja un estado. Y es la parte baja de un estado

o Transition Executive: código que se ejecuta en respuesta a un evento específico. Estado

Transición

Transición con condición

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Editor de Formato de paquetes: Este editor permite definir la estructura interna de un

paquete como un conjunto de campos. El formato de paquete puede contener uno o más campos que se representan como rectángulos de colores. El tamaño de los rectángulos es proporcional al número de bits especificados en el size del campo. Cuando se usan formatos de paquetes en algún módulo procesador por ejemplo; se debe especificar en el objeto transmisor y receptor que forman el modelo de nodo que deben ser capaces de transmitir o recibir ese formato de paquete, respectivamente.