Departamento de Informática (UM)

Emulação e Simulação de Redes de Telecomunicações

14885 [ME81ME8100006783]

Mestrado em Engenharia de Telecomunicações e Informática [METI]

S1

Fábio Raúl Costa Gonçalves

Objetivos

Esta UC pretende capacitar os estudantes para resolverem problemas e avaliarem soluções da área das redes de comunicações recorrendo a ferramentas de emulação e simulação de redes. O capítulo inicial vai de encontro aos dois primeiros objetivos de aprendizagem ao introduzirem as técnicas para estudo e avaliação de desempenho de redes e sistemas. O segundo capítulo introduz alguns emuladores de Redes, nomeadamente o CORE. Os estudantes desenvolvem algumas aplicações distribuídas e protocolos de comunicações que testam e avaliam usando o CORE, de forma a compreenderem as vantagens e desvantagens que um emulador de redes apresenta, dando resposta ao terceiro objetivo de aprendizagem. Por fim, o terceiro capítulo, aborda a simulação de redes e em particular os simuladores baseados em eventos discretos. Além da arquitetura dos simuladores, são também estudados com maior detalhe o NS-3 e/ou o OMNET++. Este último capítulo vais de encontro aos três últimos objetivos de aprendizagem.

Programa

1. Avaliação de desempenho de Redes e Sistemas

- Técnicas comuns:
i. análise matemática
ii. medições reais
iii. simulação por computador

2. Emulação de Redes
- GNS3, CORE

3. Simulação baseada em eventos discretos
- Terminologia, princípios e componentes principais
- Algoritmos de avanço do tempo de simulação
- Algoritmos de gestão da Lista de Eventos Futuros
- NS-3, Omnet++

Bibliografia

Wehrle, K. & Günes, M. & Gross, J. (2010). Modeling and Tools for Network Simulation. Kurose, J. F., & Ross, K. W. (2017). Springer-Verlag Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-642-12330-6

Jain, R. (1991). The art of computer systems performance analysis - techniques for experimental design, measurement, simulation, and modeling. Wiley. ISBN: 978-0-471-50336-1

NS3 project (2014). Network Simulator ns-3: ns3 Manual. http://www.nsnam.org/docs/manual.pdf. month

Resultados da aprendizagem

No final do semestre, os estudantes deverão ser capazes de:

- Compreender as diferenças entre emulação de redes, simulação e teste em ambiente real
- Perante um problema da área das redes e protocolos de comunicações, saber escolher a técnica (emulação ou simulação) que melhor se adequa ao seu estudo e avaliação de soluções
- Planear experiências, recorrendo a emuladores de redes, de forma a avaliar aplicações, protocolos e mecanismos de comunicação
- Identificar os componentes fundamentais que constituem um simulador e a arquitetura de interna dos simuladores de redes baseados em eventos discretos
- Preparar simulações de rede, usando simuladores de eventos discretos, como o NS-3 ou o Omnet++
- Ser capaz de estender as funcionalidades de um Simulador bem conhecido como o NS-3 ou o Omnet++ de forma a avaliar um determinado protocolo ou mecanismo de comunicações

Método de avaliação

A avaliação é efetuada com base em trabalhos laboratoriais (de execução obrigatória), não havendo nesta unidade curricular avaliação por testes e/ou exame. A avaliação dos trabalhos laboratoriais é individual, apesar da realização ser em grupo, e incluem relatórios escritos e demonstrações em laboratório. Os elementos de avaliação a considerar incluem:

- Apresentação e discussão de resultados parcelares (10% a 30%)
- Relatório escrito (10% a 30%)
- Apresentação pública e demonstração (10% a 30%)
- Avaliação contínua, baseada no acompanhamento do trabalho laboratorial (10% a 30%)

Funcionamento

Turno: T 1; Docente: Adriano Jorge Cardoso Moreira; Dep.: DSI; Horas: 10.
Turno: T 1; Docente: José Augusto Afonso; Dep.: DEI; Horas: 10.
Turno: T 1; Docente: Bruno Daniel Mestre Viana Ribeiro; Dep.: DI; Horas: 10.
Turno: T 2; Docente: José Augusto Afonso; Dep.: DEI; Horas: 20.
Turno: T 2; Docente: Fábio Raúl Costa Gonçalves; Dep.: DSI; Horas: 20.
Turno: T 2; Docente: Bruno Daniel Mestre Viana Ribeiro; Dep.: DI; Horas: 20.
Turno: PL 1; Docente: Adriano Jorge Cardoso Moreira; Dep.: DSI; Horas: 20.
Turno: PL 1; Docente: José Augusto Afonso; Dep.: DEI; Horas: 20.
Turno: PL 1; Docente: Bruno Daniel Mestre Viana Ribeiro; Dep.: DI; Horas: 20.
Turno: PL 2; Docente: Adriano Jorge Cardoso Moreira; Dep.: DSI; Horas: 20.
Turno: PL 2; Docente: José Augusto Afonso; Dep.: DEI; Horas: 20.
Turno: PL 2; Docente: Bruno Daniel Mestre Viana Ribeiro; Dep.: DI; Horas: 20.