SOFTWARE

INTRODUCCIÓN

En este capítulo de hace una comparación de algunas de las herramientas software de simulación, las cuales han evolucionado permitiendo facilitar la implementación y el análisis de sistemas de comunicación cada vez más
complejos.

HERRAMIENTAS SOFTWARE PARA LA SIMULACIÓN DE REDES DE

COMUNICACIONES

Para la realización de este proyecto, se tomaron algunas de las principales herramientas que se utilizan actualmente para la simulación de modelos y aplicaciones de red, con el fin de evaluar sus prestaciones, ventajas y desventajas.

FLAN (F- Links And Nodes)

Es un software desarrollado con el lenguaje de programación Java y se distribuye con licencia pública GNU. Se considera que pertenece al grupo de los simuladores de propósito general, ya que por medio de Java se pueden crear y configurar nuevos dispositivos, aplicaciones o protocolos de red, aun si no están incluidos dentro de las librerías del programa, inclusive se pueden realizar modificaciones al código fuente de FLAN ( F- Links And Nodes).

CARACTERISTICAS GENERALES :

 FLAN es una herramienta de simulación que permite el diseño, la construcción, y la prueba de una red de comunicaciones en

un ambiente simulado. El programa hace el análisis de las redes asociando su estructura basada en nodos y enlaces, con bloques simples, por medio de los cuales se puede entender el funcionamiento especialmente de los protocolos de

enrutamiento que maneja la capa de red.

REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA

Para instalar el simulador FLAN, es necesario tener previamente el Kit de Desarrollo de Java J2SE (Java 2 Platform Standard Edition); este kit incluye una JVM (Java Virtual Machine, Máquina Virtual de Java), una API (Application Programming Interfaces, Interface de Programación de Aplicaciones) y un compilador que se necesita para desarrollar y compilar el FLAN.

INTERFAZ GRAFICA DEL USUARIO

El área de trabajo de este simulador consta de tres módulos bien identificados: en primer lugar una ventana principal, después una ventana de consola y finalmente una interfaz de salida gráfica. Ventana principal. En éste módulo se encuentran todos los elementos necesarios para crear y manipular una topología de red. Dentro de esta ventana se incluyen la barra de menú, la barra de herramientas, y la hoja de dibujo, es decir el área de trabajo.Ventana de consola. Este módulo, muestra al usuario la información de la red y proporciona información sobre las acciones que se están ejecutando durante la simulación, es decir, mediante este módulo el usuario tiene la capacidad de ver no

solamente los eventos ocurridos en la hoja de dibujo, sino también analizar y seguir las acciones que esos eventos producen en la red.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL SISTEMA

En la tabla 11 se resumen las principales ventajas que se tienen al utilizar el software de FLAN, además se

incluyen algunas falencias y dificultades que se presentan con el programa.

VENTAJAS

Este es un software multiplataforma, es

decir que puede ser implementado

sobre cualquier sistema operativo que

soporte la máquina virtual de Java.

El programa contiene además, unas

herramientas llamadas manejadores,

que son protocolos específicos que

ayudan a determinar cómo es recibida la informacion

DESVENTAJAS

Flan está diseñado para la prueba de

protocolos en redes pequeñas, es

decir, que tengan menos de 100 nodos.

Aunque el usuario puede tener tantos

nodos como desee, el funcionamiento

se verá afectado mientras se agreguen

más y más nodos.

PACKET TRACER

Es un simulador gráfico de redes desarrollado y utilizado por Cisco como herramienta de entrenamiento para obtener la certificación CCNA14. Packet Tracer es un simulador de entorno de redes de comunicaciones de fidelidad media, que permite crear topologías de red mediante la selección de los dispositivos y su respectiva ubicación en un área de trabajo15, utilizando una interfaz gráfica.

CARACTERISTICAS GENERALES

Packet Tracer es un simulador que permite realizar el diseño de topologías, la configuración de dispositivos de red, así como la detección y corrección de errores en sistemas de comunicaciones. 

 REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA

Para una correcta instalación y posterior uso del software de PACKET TRACER

REQUERIMIENTOS

 Procesador Intel Pentium

200 MHz o equivalente, 64

MB RAM, espacio

disponible en D.D. 30 MB

Macromedia Flash Player

6.0 o superior

La versión 3.2 de Packet

Tracer no soporta

computadores Macintosh.

INTERFAZ GRAFICA DE USUARIO

. Este software ofrece una interfaz basada en ventanas, que le ofrece al usuario facilidades para el modelado, la descripción, la

configuración y la simulación de redes. Packet Tracer tiene tres modos de operación: el primero de estos es el modo topology (topología), que aparece en la ventana de inicio cuando se abre el programa, el otro es el modo simulation (simulación), al cual se accede cuando se ha creado el modelo de la red;  finalmente aparece el modo realtime (tiempo real), en donde se pueden programar mensajes SNMP para detectar los dispositivos que están activos en la red y si existen algún problema de direccionamiento o tamaño de tramas entre las conexiones

MODO DE OPERACION DE TOPOLOGIA

En el modo “Topology”, se realizan tres tareas principales, la primera de ellas es el diseño de la red mediante la creación y

organización de los dispositivos; por consiguiente en este modo de operación se dispone de un área de trabajo y de un panel de herramientas en donde se encuentran los elementos de red disponibles en Packet Tracer. 

En segundo lugar, en este modo de operación se realiza la interconexión de los dispositivos de red del modelo. Packet Tracer contiene un menú con gran variedad de tipos de enlaces, los cuales pueden ser seleccionados de acuerdo con el tipo de conexión que se vaya a realizar.

 MODO DE OPERACION DE SIMULACION

 En el modo simulation, se crean y se programan los paquetes que se van a transmitir por la red que previamente se ha modelado. Dentro de este modo de operación se visualiza el proceso de

transmisión y recepción de información haciendo uso de un panel de herramientas que contiene los controles para poner en marcha la simulación.

 MODO DE OPERACION EN TIEMPO REAL

 Este modo de operación está diseñado para enviar pings o mensajes SNMP, con el objetivo de reconocer los dispositivos de la red que están activos, y comprobar que se puedan transmitir paquetes de un hosts a otro(s) en la red. Dentro del modo Realtime, se encuentra el cuadro de registro Ping log, en donde se muestran los mensajes SNMP que han sido enviados y se detalla además el resultado de dicho proceso.

VENTAJAS

El enfoque pedagógico de este

simulador, hace que sea una

herramienta muy útil como

complemento de los fundamentos

teóricos sobre redes de

comunicaciones.

El programa posee una interfaz de

usuario muy fácil de manejar, e incluye

documentación y tutoriales sobre el

manejo del mismo.

DESVENTAJAS

Es un software propietario, y por ende

se debe pagar una licencia para

instalarlo.

Solo permite modelar redes en términos

de filtrado y retransmisión de paquetes.

KIVA

Es un simulador de redes basado en Java que permite especificar diferentes esquemas de redes de datos y simular el encaminamiento de paquetes a través de dichas redes.

CARACTERISTICAS GENERALES

Kiva es una herramienta software orientada principalmente a simular el comportamiento del protocolo IP, y especialmente para

el estudio del tratamiento de los datagramas y el encaminamiento de los mismos por una red. También al utilizarlo, se puede estudiar el funcionamiento de los 64 protocolos auxiliares ARP e ICMP y emular el funcionamiento básico de tecnologías de enlace como Ethernet. Con esta herramienta, se puede diseñar una topología de red con la interfaz gráfica, configurar el direccionamiento y las

tablas de encaminamiento para los dispositivos y simular el envío de paquetes de un equipo a otro.

REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA

Sistema operativo Requerimientos mínimos

Plataformas Microsoft

Windows y Linux

Procesador Pentium de 250 MHz o

equivalente 32 MB de RAM y 20

MB de espacio libre en el disco.

PASOS PARA LA INSTALACION DE KIVA

 Para instalar correctamente las librerías y los programas que se descargan para trabajar con el simulador Kiva, se deben seguir estos pasos:

1. Descargue los archivos que aparecen en la pagina web del desarrollador.

2. Instale la biblioteca runtime J2SE JRE 1.4.2 de Java

3. Ejecute el archivo “ eje.bat ” , cada vez que desee trabajar con el simulador.

INTERFAZ GRAFICA DE USUARIO

 En la versión actual, la interfaz de usuario está implementada con un conjunto de clases que se deben descargar y ejecutar en el equipo del usuario, cada vez que se desee trabajar con el programa. Kiva se compone de dos partes, totalmente implementadas con el lenguaje de programación Java. La primera es un API16, que ofrece un motor de simulación de redes a otras aplicaciones; este API está formado por cuatro bloques: el primero de estos es el bloque de gestión de eventos discretos, el segundo es el de los objetos que representan las redes de datos, el tercer bloque es el de los objetos que representan los equipos finales o de interconexión y finalmente,aparece un cuarto bloque con la pila de comunicaciones.

VENTAJAS DEL SISTEMA

El programa se distribuye con software libre y además es multiplataforma. Permite el estudio de las redes IP y

especialmente el seguimiento y análisis del funcionamiento, el envío, el tratamiento y la recepción de los datagramas a través de arquitecturas TCP/IP.

DESVENTAJAS DEL SISTEMA

En la versión actual, la interfaz de usuario está implementada con un conjunto de clases, las cuales deben ejecutarse en el equipo del usuario, cada vez que se desee trabajar con éste programa.

NS (NETWORK SIMULATOR

El Network Simulator más conocido como NS, es un software orientado a simular eventos discretos; se desarrolló con base a dos lenguajes de programación: un de ellos es un simulador escrito en C++ y el otro es una extensión de TCL19, orientada a objetos; este programa ha sido diseñado especialmente para el área de la investigación de redes telemáticas.

CARACTERISTICAS GENERALES

NS es una herramienta con un amplio rango de

uso y que continuamente sirve como base para el desarrollo de otros programas de simulación; además este software soporta una gran cantidad de protocolos de las capas de aplicación y transporte, además de otros utilizados para el enrutamiento de los datos, entre los cuales están: HTTP, FTP CBR, TCP, UDP, RTP, SRM, entre otros; los cuales pueden ser implementados tanto en redes

cableadas, como inalámbricas locales o vía satélite; y que son aplicables a grandes redes con topologías complejas y con un gran número de generadores de tráfico.

REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA

 MINIMOS HARDWARE

Procesador Pentium

II de 200 MHz o

equivalente, 32MB

de memoria RAM y

mínimo 320 MB de

espacio libre en el

disco

INTERFAZ DE USUARIO

NS tiene un editor de topología por código, con el cual

se diseña y se configuran las redes, los protocolos y las aplicaciones de red que se desean simular.

VENTAJAS DEL SISTEMA

Este programa contiene módulos que cubren un extenso grupo de

aplicaciones, protocolos de ruteo, transporte, diferentes tipos de enlaces, estrategias y mecanismos de ruteo; entre otros.

DESVENTAJAS DEL SISTEMA

La configuración de las simulaciones a través de código, hace que sea mayor el tiempo de desarrollo. Además también se incrementa el tiempo necesario para el aprendizaje del software.

COMNET III

COMNET III es una herramienta comercial orientada al diseño, configuración y estudio de las redes de comunicaciones, desarrollado por CACI Products Inc; haciendo uso del lenguaje de programación MODSIM II. Por medio de este programa es posible crear topologías de redes complejas, configurar varias tecnologías, protocolos y dispositivos de red.

CARACTERISTICAS GENERALES

Este software gráfico permite analizar y predecir el funcionamiento de redes informáticas, desde topologías básicas de interconexión hasta esquemas mucho más complejos de simulación con múltiples

redes interconectadas con diversos protocolos y tecnologías como Ethernet, ATM, Satelitales, Frame Relay, X25, etc. Dentro del área de trabajo del programa, se hace la descripción gráfica del modelo de red, se asocian las fuentes generadoras de tráfico en la red, se configuran los parámetros y las características de los

dispositivos de acuerdo a la aplicación que se desea implementar.

REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA

Sistema Operativo Requerimientos Mínimos Recomendaciones

Plataformas Microsoft Windows 95 en adelante. Aunque también existe una versión para Win3.1

INTERFAZ GRAFICA DE USUARIO

COMNET III Utiliza un ambiente gráfico de ventanas, el cual tiene una serie de menús y barras de herramientas que permiten

crear el modelo de la red que se va a simular. Esta característica hace de COMNET una herramienta ideal para la academia, ya que los tiempos de aprendizaje y de implementación de una simulación son cortos, si se tiene en cuenta las tecnologías y protocolos que soporta.

BARRA DE HERRAMIENTAS

Se localiza el parte izquierda de la ventana de COMNET III, ésta barra contiene todas las herramientas que facilitan la creación y el diseño de la topología de la red, trae las ayudas para configurar las fuentes de tráfico de una red y además algunas herramientas para mejorar el aspecto gráfico del modelo de red.

VENTAJAS DEL SISTEMA

El programa ofrece la posibilidad de simular una gran cantidad de protocolos y tecnologías de red, y ofrece la posibilidad

de crear protocolos a medida que se van necesitando.

DESVENTAJAS DEL SISTEMA

Es un software propietario. Por ser una de las herramientas de

simulación más completas del mercado, la programación de los

parámetros de los dispositivos y enlaces de la red tiende a ser

compleja.

OPNET MODELER

OPNET Modeler™ es un programa ampliamente utilizado en la industria para modelar y simular sistemas de comunicaciones; permite diseñar y estudiar redes, dispositivos, protocolos y aplicaciones, brindando escalabilidad y flexibilidad, cualidades que le permiten ofrecer a sus usuarios, trabajar en procesos de investigación y desarrollo.

CARACTERISTICAS GENERALES

Originalmente fue desarrollado por MIT e introducido al mercado en 1987 como el primer simulador comercial. Esta herramienta se utiliza para el modelado y simulación; está basada en la teoría de

redes de colas e incorpora las librerías para facilitar el modelado de las topologías de red.

INTERFAZ GRAFICA DE USUARIO

OPNET MODELER está basado en una serie de editores jerárquicamente organizados, los cuales permiten diseñar y configurar los modelos de red, de nodos y de procesos en las topologías de red que se van a simular con este programa. Los editores trabajan en forma directa y paralela laestructura real de la  red, los equipos y los protocolos. Editor de proyecto. Mediante este editor se representa gráficamente la topología

de una red de comunicaciones, haciendo uso de un panel de herramientas o importándolo de las librerías de OPNET MODELER; además, esta herramienta provee un contexto geográfico configurable, un menú de configuración rápida de

protocolos y especificaciones de vista, para aplicarse a la red que se va a simular.

VENTAJAS DEL SISTEMA

El programa incluye las librerías para acceder a un extenso grupo de aplicaciones y protocolos como: HTTP, TCP, IP, OSPF, BGP, EIGRP, RIP, RSVP, Frame Relay, FDDI, Ethernet, ATM, LANs

802.11 (Wireless), aplicaciones de voz, MPLS, PNNI, DOCSIS, UMTS, IP Multicast, Circuit Switch, MANET, IP Móvil;

entre otras.

DESVENTAJAS DEL SISTEMA

Es un software propietario, lo cual lo hace costoso para

ambientes universitarios. Es necesario obtener la licencia

para poder utilizar el software, ya que no existen versiones

académicas o de prueba.

OMNET ++

Es un programa orientado a simular objetos y a modular eventos discretos en redes de comunicaciones, posee una gran cantidad de herramientas y una interfaz que puede ser manejada en plataformas Windows y en distribuciones tipo Unix; haciendo uso de varios compiladores de C++. OMNET ++ es una versión libre, para fines académicos, de la versión comercial OMNEST desarrollado por Omnest Global, Inc. OMNET++, así como las interfaces y las herramientas, se pueden ejecutar perfectamente sobre sistemas operativos Windows y sobre algunas versiones de UNIX y Linux, usando varios compiladores de C++.

CARACTERISTICAS GENERALES

OMNeT++ es una herramienta eficiente, enfocada al área académica y desarrollada para modelar y simular eventos

discretos en redes de comunicaciones; básicamente este simulador de redes recrea dichos eventos discretos por medio de módulos orientados a objetos; puede ser utilizado para modelar el tráfico de información sobre las redes.

INTERFAZ DE USUARIO

Las simulaciones en OMNET++ pueden utilizar varias

interfaces de usuario, dependiendo del propósito. La interfaz más avanzada permite visualizar el modelo, controlar la ejecución de la simulación y cambiar variables/objetos del modelo. Esto facilita la demostración del funcionamiento de un modelo. Para la interfaz de usuario, se pueden generar dos tipos de archivos ejecutables:

Interfaz de usuario gráfico, útil para depurar y comprender, los procesos y configuraciones que se aplican a las redes. A esta interfaz gráfica se accede con el editor GNED. Este editor un amplio conjunto de dispositivos y elementos de red tal y como se muestra en el capítulo 3.

PASOS PARA REALIZAR UNA SIMULACION CON OMNET++

Realizar una

simulación con este software, involucra todo un proceso, a continuación se

resumirán los pasos básicos para llevar a cabo una simulación:

1. Definir la estructura de la red la cual se hace mediante el Lenguaje NED en

forma de código o utilizando el editor GNED, para hacerlo de forma gráfica.

2. Completar el comportamiento, es decir, configurar los parámetros y

características de la red mediante el lenguaje de programación C++.

3. Configurar la simulación en el archivo .ini

VENTAJAS DEL PROGRAMA

OMNeT++ es gratuito solamente para propósitos académicos, lo que facilita su

utilización en universidades y grupos de

investigación.

DESVENTAJAS DEL PROGRAMA

Para fines de investigación y desarrollo, es necesario saber

programar en lenguaje NED, ya que el

trabajo con el editor gráfico, es un

poco más rígido.

NCTUns

NCTUns (National Chiao Tung University, Network Simulator) es un simulador y emulador de redes y sistemas de telecomunicaciones avanzado. NCTUns es software libre y se ejecuta sobre Linux; además utiliza una metodología de

simulación que entra y modifica el Kernel de Linux, lo cual hace que el programa tenga ventajas únicas en comparación con otros simuladores y emuladores de redes de comunicaciones.

CARACTERISTICAS GENERALES

NCTUns utiliza una sintaxis sencilla pero muy efectiva para describir la topología, los parámetros y la configuración de una

simulación, esta descripción se genera a partir de la interfaz gráfica del usuario. 84 NCTUns fue desarrollado basado en el simualdor NS, de ahí su nombre, solo que incluye una interfaz más amigable para la implementación de los modelos de red que se simulan. Este programa permite la simulación de arquitecturas de redes

sencillas, sin embargo, su mayor potencial está en la simulación de redes tan complejas como las redes GPRS, satelitales y ópticas.

El NCTUns también puede ser utilizado como emulador,especialmente.

REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA

Para instalar el programa y realizar simulaciones sin ningún contratiempo, es necesario que se cumplan con unos requerimientos mínimos a nivel software y hardware.

INSTALACION

Debido a que la instalación del programa se hace en una plataforma Linux, algunos usuarios encuentran dificultades al momento de

instalarlo, por tal motivo en la práctica 7, incluida en el Anexo B se describe paso a paso la instalación de NCTUns, con lo cual se pretende facilitar la configuración del sistema Linux para el correcto funcionamiento del simulador.

INTERFAZ GRAFICA DE USUARIO

NCTUns provee una GUI (Interfaz Gráfica de Usuario) profesional y de alta integración, en la cual el usuario diseña y edita la topología de la red, configura los módulos de protocolos que manejará cada nodo de la red, asigna valores y define parámetros específicos de cada dispositivo. Desde la interfaz de usuario, se programa y se visualiza la animación de la transferencia de paquetes durante el proceso de simulación, el desplazamiento; de

los terminales móviles y la presentación de resultados mediante gráficos estadísticos.