Se analizan las plataformas más reconocidas en el área de las redes de comunicaciones, que ofrecen la documentación, el soporte y la precisión en cuanto a rendimiento y escalabilidad necesarias. Se elige la herramienta más adecuada para cumplir con el objetivo de este trabajo de grado [89].
NS-2 (Network simulator 2):
Esta herramienta de simulación es utilizada para investigación y educación. NS-2 se encuentra basada en eventos discretos, cuyas simulaciones están compuestas por código C++, usando lenguaje de comandos orientado a objetos para la definición de los escenarios de simulación. Las principales desventajas de NS-2 hacen referencia a que el modelado es una tarea bastante complicada, ya que no presenta una interfaz gráfica, además, el lenguaje de scripting y las técnicas de modelado deben ser aprendidos con anterioridad, lo que genera una gran consumo de tiempo. Así mismo, los desarrolladores han presentado inconformidades debido a la inconsistencia de los resultados y los errores que presentan muchos de los protocolos [90].
NS-3 (Network simulator 3):
El objetivo de esta herramienta es recrear un entorno de simulación que permita la investigación sobre redes. NS-3 presenta algunas características de su antecesor NS-2, pero con muchas mejoras entre ellas la eliminación de problemas que resultan de la combinación de C++ con OTCL, ya que no hace uso de lenguaje de comandos orientado a objetos para el control de la simulación. NS-3 está compuesto por 24 módulos que contienen uno o más modelos de elementos de red reales y protocolos, las implementaciones pueden ser realizadas en lenguaje C++ y Python scripting. No obstante, presenta problemas como la falta de compatibilidad con su predecesor NS-2 y los protocolos que éste contiene.
NetSim:
Simulador de redes muy usado para investigación sobre varias tecnologías como WLAN, WiMax, TCP, IP, ofreciendo para la simulación más de quince protocolos a través de redes LAN y WAN. Netsim fue desarrollada por Tetcos, en conjunto con el Instituto Indio de Ciencia, impulsada por CISCO. Es una herramienta de eventos discretos estocásticos que presenta un entorno de desarrollo el cual puede emplearse como una interfaz entre el código, las bibliotecas y el núcleo del sistema de simulación. Esta herramienta permite trabajar con algoritmos, pseudo código y diagramas de flujo. Los usuarios pueden escribir sus propios códigos fuente en C o C + + y vincularlos a NetSim [91], [92].
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OPNET:
Es una herramienta de simulación orientada a las comunicaciones. Presenta una interfaz amigable para los usuarios, incluyendo librerías de modelos que permiten la familiarización entre el programador y la jerarquía interna del simulador. OPNET trabaja internamente con programación de código C++. El desarrollo de los modelos se da a través de la conexión de nodos, compuestos internamente por diferentes módulos y conexiones.
Cada módulo se encuentra definido mediante modelos de proceso representados a través de máquinas de estados finitos [93].
OMNeT++IDE:
OMNeT++ permite la simulación de redes en cualquier ambiente, es una herramienta de simulación modular de eventos discretos de redes orientada a objetos, hace uso de protocolos, sistemas multiprocesadores y distribuidos, validación de arquitectura hardware, evaluación del rendimiento y permite el modelaje de cualquier sistema que posibilite su representación mediante eventos discretos. Este simulador es usado principalmente en redes, ya que presenta un paquete denominado INET, (Integrated Network Enhanced Telemetry) que ofrece una gran colección de modelos de protocolos de Internet. OMNeT se encuentra basada en C++, implementando los módulos en este lenguaje, los cuales a su vez pueden convertirse en módulos compuestos mediante el lenguaje de la simulación y descripción de la red de OMNeT++ [94]. Jerárquicamente, en el nivel más bajo se encuentran los módulos simples, programados en C++, éstos se pueden personalizar mediante la asignación de parámetros para obtener la red con las características deseadas y agruparse en módulos compuestos sin tener una limitación en el número de niveles jerárquicos.
Los parámetros pueden ser asignados a cualquier archivo en la red o en el archivo de configuración omnetpp.ini y se utilizan para personalizar el comportamiento del módulo simple y la topología del modelo, esta información se encuentra en el ANEXO 2.
Los módulos se pueden conectar entre sí a través de puertos y se comunican con el paso de mensajes a lo largo de rutas preestablecidas por las conexiones o directamente a su destino. Las conexiones se pueden utilizar para modelar enlaces físicos con parámetros como la velocidad de datos, el tiempo de propagación, tasa de error de bit y tasa de paquetes perdidos [31].
OMNeT++ presenta una interfaz gráfica de usuario que permite controlar la ejecución de la simulación, y, posiblemente, que el usuario pueda intervenir en el modelo mediante el cambio de variables, además, presenta un ambiente amigable para la visualización del funcionamiento de una red.
3.1.1 Plataforma seleccionada para la simulación y análisis de algoritmos genéticos con control cognitivo en redes ópticas OBS/WDM.
Para la elección de la herramienta de simulación se tuvo en cuenta su capacidad para modificar las características, protocolos y algoritmos, que permiten alcanzar los objetivos del trabajo de grado, esto hace referencia a la flexibilidad. De igual forma, se estudia si es posible incluir métodos de control cognitivo basados en algoritmos genéticos, y preferiblemente, se escoje una herramienta que presente licencia gratuita, con el fin de disminuir costos y facilitar el acceso.
En la tabla 2 se presenta la síntesis de los requerimientos correspondientes a las herramientas de simulación anteriormente descritas.
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Tabla 2. Requerimientos analizados sobre las herramientas de simulación.
Con el fin de simular una red óptica OBS/WDM que permita la implementación de Algoritmos Genéticos, la herramienta que se muestra como la más apropiada es OMNeT++ ya que se caracteriza por ser un software flexible, organizado y apto para la simulación de redes de interconexión de altas prestaciones. Proporciona librerías y herramientas básicas para el desarrollo de las simulaciones, aunque no posee componentes específicos presentes en redes, ofrece elementos de simulación como módulos simples y una interfaz en la cual se puede modificar dichos módulos [31],[32], [95], [96].