¿que es tracegraph?

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA METROPOLITANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE COMPUTACIÓN E INFORMÁTICA
TRACEGRAPH Y SUS
NUMEROSAS UTILIDADES
Arquitectura de Computadores
ASIGNATURA
PROFESOR
ALUMNO
CARRERA
Arquitectura de Computadores
:
Marta Rojas Estay
:
Fabián Camacho Loyola :
Ingeniería Civil en Computación:
INTRODUCCIÓN
Hoy en día las simulaciones de redes, ya sean alámbricas, inalámbricas,
satelitales e incluso sensoriales, han crecido enormemente, en uso, utilidad,
calidad, funcionalidad y en sobretodo, han crecido en su cada ves mas perfecta
simulación de la realidad, considerando ya casi todos los parámetros que
influyen en la implementación de una red real.
Para poder interpretar los resultados de las simulaciones realizadas, se
hace necesario el uso de una herramienta fiable, de fácil uso y que nos brinde
una gran cantidad de opciones o funcionalidades. Es por esto que el informe a
continuación, nos introduce y nos da conocer la potente herramienta
TraceGraph, la cual creo que será la herramienta a utilizar en el futuro por
todos los investigadores y estudiantes o cualquier persona que se interese en
el tema.
¿QUE ES TRACEGRAPH?
TraceGraph es una herramienta libre, para graficar y especialmente
analizar las trazas generadas (*.tr) por el simulador de redes NS-2.
Para el funcionamiento de Tracegraph es necesario tener instalado en
nuestro sistema, ciertas librerías de Matlab, cuya instalación se explica en este
informe y un convertidor de archivos .tr (generados por ns-2) a archivos
tracegraph, el cual es llamado TraceConverter.
La gran problemática que ha existido en el ámbito de analizar los
resultados generados por las simulaciones, es que los graficadores utilizados
(como Xgraph), no soportan en su estado natural los distintos tipos de trazas
existentes, sin existir tampoco ningún tipo de convertidor de formato de
archivos automático.
Los tipos de traza que TraceGraph soporta, grafica y analiza son los
siguientes:
Wired.
satellite.
wireless (old and new trace).
new trace.
wired-wireless.
Actualmente TraceGraph existe en su versión 2.05, pero en su pagina
oficial también existe al versión compilada 2.02 (versión con la cual se realizó
este informe).
CARACTERÍSTICAS DE TRACEGRAPH
Las características más importantes de Tracegraph 2.02 son las siguientes:
Posibilidad de exportar la información a cientos de tipos de
gráficos 2D.
Posibilidad de exportar la información a 12 tipos de gráficos 3D.
Algunos de los gráficos y análisis que se pueden realizar son:
-
Retrasos (delays).
Variaciones (jitters).
Tiempos de procesamiento.
Round Trip Times (RTT).
Throughput (productividad).
Estadísticas.
Etc.
Es posible obtener información y estadísticas de la red entera y
relaciones entre nodos (links).
Los resultados pueden ser guardados como archivos de textos,
gráficos, imágenes JPG y TIFF.
Toda traza que posea 2 o 3 columnas de información puede ser
graficada.
Información en los ejes X,Y y Z, como mínimos, máximos,
desviaciones, etc.
Todo script al ser procesado es analizado automáticamente.
INSTALACION DE TRACEGRAPH
Quizás es la parte de TraceGraph que trae más complicaciones. Cabe
mencionar que es posible instalar TraceGraph tanto en Linux, como en
Windows (a continuación se detallarán ambas). Por otro lado, es posible que en
la instalación, de Linux sobretodo, existan problemas de no reconocimiento de
librerías Matlab, las cuales deberán ser instaladas y direccionadas en la Path
de Linux antes de comenzar a utilizar TraceGraph.
Para descargar TraceGraph visite en su página oficial:
www.tracegraph.com/download.html
Los pasos a seguir para la correcta instalación de TraceGraph son los
siguientes:
Instalación en Linux
1) Descargue de la página www.tracegraph.com/download.html el
tracegraph , el mglinstaller (instalador de librerías matlab) y el
traceconverter. No olvide seleccionar la opción Linux.
2) Descomprima
instrucciones:
-
los
archivos
descargados
con
las
siguientes
tar -xvzf tracegraph202.linux.tar.gz
gunzip mglinstaller.gz
3) Al descomprimir el archivo mglinstaller.gz obtendrán el archivo
mglinstaller
Recomendación: pegue el archivo mglinstaller en la carpeta
tracegraph202 recién generada.
4) Instale las librerías matlab con el comando: ./mglinstaller
Nota: recuerde tener copiado previamente el archivo mslinstaller
en la carpeta tracegraph202, para que al ejecutar el comando d
instalación de las librerías, lo instale en la carpeta de
tracegraph202.
5) Después de tener instaladas las librerías matlab, edite la path (en la
consola digite. gedit ~/.bashrc)
6) Agregue la linea:
LD_LIBRARY_PATH /home/usuario/Escritorio/tracegraph202/bin/glnx86/
(usuario = su nombre de usuario ; Escritorio: si es que la carpeta
tracegraph esta en el escritorio)
Ejemplo de mi PATH con ns-2 2.29 (para correr mannasim) y
tracegraph.
# LD_LIBRARY_PATH
OTCL_LIB=/home/fabian/ns-allinone-2.29/otcl-1.11
NS2_LIB=/home/fabian/ns-allinone-2.29/lib
X11_LIB=/usr/X11R6/lib
USR_LOCAL_LIB=/usr/local/lib
export
LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:$OTCL_LIB:$NS2_LIB:$X11_LIB:$USR_LOCAL_LI
B
export
LD_LIBRARY_PATH=/home/fabian/Escritorio/tracegraph202/bin/glnx86/:$LD_LIBRARY_PATH
# TCL_LIBRARY
TCL_LIB=/home/fabian/ns-allinone-2.29/tcl8.4.11/library
USR_LIB=/usr/lib
export TCL_LIBRARY=$TCL_LIB:$USR_LIB
# PATH
XGRAPH=/home/fabian/ns-allinone-2.29/bin:/home/fabian/ns-allinone2.29/tcl8.4.11/unix:/home/fabian/ns-allinone-2.29/tk8.4.11/unix
NS=/home/fabian/ns-allinone-2.29/ns-2.29/
NAM=/home/fabian/ns-allinone-2.29/nam-1.11/
PATH=$PATH:$XGRAPH:$NS:$NAM
7) Actualice la Path: en la consola ejecute el comando source ~/.bashrc
Posibles problemas:
./trgraph: error while loading shared libraries: libmwsgl.so: cannot open
shared
object file: No such file or directory
. (Verificar que esta bien escrita la ruta de acceso a las librerías matlab en
la Path)
ERROR: Failed to find MEX-File on path : cellfun.mexglx.
Es el error que mas me ocurrió y mas dolores de cabeza trae, pero
después de investigar es bien simple de solucionar. Lo que hay que
hacer es: en la consola escribe:
locate cellfun.mexglx .
locate cellfun.mexglx
Con esto conseguiremos el directorio del archivo cellfun.mexglx.
Después
ingrese a ese directorio y copie el archivo cellfun.mexglx y
péguelo en su
carpeta tracegraph202.
Problema solucionado.
Instalación en Windows:
1) Descargue de la página www.tracegraph.com/download.html el
tracegraph , el mglinstaller (instalador de librerías matlab) y el
traceconverter. No olvide seleccionar la opción Windows.
2) Descomprima el archivo tracegraph202.zip en algún directorio.
3) Ejecute el mglinstaller.exe, y cuando le pregunte por el directorio
ingrese el directorio en el que descomprimió tracegraph202
4) Agregue a la Path de Windows (Botón derecho del Mouse en Mi PC/
propiedades/opciones avanzadas/ variables de entorno y seleccione
Path en variables del sistema) la dirección:
\lugar donde
descomprimió tracegraph202\bin\win32
5) Instalación Lista.
UTILIDADES DE TRACEGRAPH
Hoy en día simulación de redes es una increíble utilidad para saber con
exactitud el desempeño y el comportamiento de casi todos los tipos de redes
(LAN, Gíreles, Satelitales, Sensoriales, etc.). Ahora bien los simuladores
existentes en el mercado pueden llegar a ser muy complejos, ya sea por su
uso, su sintaxis para crear simulaciones, y su interpretación de los resultados.
Es por esto que se hace necesario el uso de una herramienta que nos facilite la
interpretación y el entendimiento de los resultados generados por las
simulaciones; TraceGraph se encarga de esto.
Cabe mencionar que TraceGraph trabaja en conjunto con NS-2
(simulador de redes), por lo cual todo lo explicado a continuación tiene que ver
netamente solamente con ellos.
TraceGraph trabaja “leyendo” e interpretando los datos ( trazas .tr)
generadas por las simulaciones de NS-2. Por lo cual podemos deducir que
como NS-2 puede simular redes como LAN, WAN, Satelitales, Sensoriales (con
parche mannasim), etc; es posible realizar un análisis de las trazas de todos
estos tipos de redes.
Por otro lado, como NS-2 genera distintos tipos de trazas (new trace, old
trace, etc) Existe también un convertidor de archivos .tr especial para
TraceGraph (TraceConverter, que se explicará mas adelante), el cual simplifica
la sintaxis de las trazas para hacerlas entendibles por TraceGraph.
Una potente y novedosa utilidad que le he encontrado a TraceGraph es
que ya que es posible trabajar en conjunto con Mannasim y su
ScripGeneratorTool, es posible generar una enormidad de análisis con
respecto a las nuevas redes colaborativas y con las redes sensoriales WSN.
Otra utilidad es que gracias a TraceGraph podemos ver y analizar las
diferencias que existen, en ámbitos de calidad de servicio (qos), entre los
distintos tipos de protocolos de redes. Esto gracias a la gran variedad de
análisis que ofrece TraceGraph, como por ejemplo Throughput (productividad),
paquetes perdidos, paquetes enviados, paquetes recibidos, etc.
COMO UTILIZAR TRACEGRAPH
Cabe mencionar que todo lo descrito a continuación, fue realizado en el
sistema operativo Linux Ubuntu 8.04, por lo cual, las la explicación y uso que
se le hará a las funcionalidades de TraceGraph son todas realizadas en Linux.
Para ejecutar TraceGraph en Linux los pasos a seguir son los siguientes:
1)
Abrir una consola del sistema, e ingresar a la carpeta en la cual
esta tracegraph202. Ej:
cd /home/fabian/Escritorio/tracegraph202/
2)
Ejecutar el siguiente comando:
./trgraph
Al ejecutar TraceGraph aparecerán 3 ventanas:
Ventana Principal: es la ventana en la cual podemos cargar, guardar, y
modificar los parámetros de la traza, como por ejemplo, nodo a analizar
tipo de paquete, etc. En una primera instancia esta ventana nos muestra
un pequeño resumen de la traza que generó la simulación previa en NS2, como por ejemplo tiempo de inicio y tiempo de término.
Ventana de Gráficos: en esta ventana, después de haber cargado la
traza en la ventana principal, podemos seleccionar que aspecto
queremos analizar y en que forma de grafico (2D, 3D o Histograma).
Ventana de Información de la Red: esta ventana presenta un completo
resumen acerca de todos aspectos de la simulación realizada en NS-2,
como por ejemplo información de los nodos, tiempos de procesamiento
de RTT, promedio de nodos intermedios en la red, etc.
Principales funcionalidades del análisis de gráficos de TraceGraph
Como ya he mencionado antes, existe una infinidad de gráficos los
cuales podemos analizar y de ellos obtener valiosa información. Algunos de los
más importantes son:
- Sumas acumuladas (de paquetes, de nodos, de bytes generados,
etc.).
- Throughputs (de paquetes, bits, nodos; recibidos, enviados, perdidos,
generados, etc.).
- Relaciones entre:
-
Tamaño de Paquetes vs Throughput mínimo
-
Tamaño de Paquetes vs Throughput máximo
-
Tamaño de Paquetes vs Throughput promedio
-
Throughput vs RTT
-
Throughput vs Jitter
-
Throughput vs tiempo procesamiento
-
Tiempo del evento vs Retrasos
-
Etc.
- Variaciones (Jitter)
Estos son solo algunos de la gran cantidad de gráficos de análisis (2D)
que es posible realizar en TraceGraph. Ahora bien, estos gráficos muestran
toda esta información solo por un nodo a la vez, por lo TraceGraph nos permite
analizar todo esto incluyendo todos los nodos participantes en la simulación.
Esto se hace gracias a los gráficos 3D.
Ejemplo
Este ejemplo es para demostrar que podemos unir varias utilidades para
tracegraph y que sus resultados, son perfectamente graficables por
TraceGraph
Estas imágenes fueron obtenidas de la simulación de una red WSN, la
cual fue generada gracias al parche mannasim para ns-2 2.29, en conjunto con
su útil herramienta scriptGeneratorTool, la cual nos permite modificar a nuestro
gusto todos los aspectos y parámetros que influyen en la simulación de una red
WSN.
Nota: lo descrito anteriormente se puede realizar siguiendo los pasos que se
presentan en la página:
http://www.mannasim.dcc.ufmg.br/
Al cargar la traza generada por ns-2 en conjunto con mannasim en
nuestro TraceGraph, la ventana principal nos muestra la siguiente
información:
Se puede ver que se graficará todo lo relacionado con el nodo 0, que el
tiempo de simulación es de 2 segundos (perfectamente ajustable en
scriptGeneratorTool de mannasim), y otros datos que respectan a la simulación
en si.
A continuación podemos ver el gráfico 2D de Throuhgput (productividad)
de generación de paquetes vs tiempo de simulación
Y uno de los puntos que mas información directa brindará a los usuarios
de TraceGraph, es la ventana de información de la red.
Como dijimos anteriormente, en los gráficos 3D es posible ver la
información gráficamente solo por un nodo a la vez, sin embargo si se
desea ver el grafico del comportamiento de todos los nodos participantes
en la simulación de la red, escogemos la opción de gráfico 3D.
CONCLUSIÓN
Podemos concluir que TraceGraph es una herramienta maravillosa, con
la cual podemos realizar un sin fin de análisis de una manera muy sencilla,
ahorrándonos tiempo y dolores de cabeza.
Personalmente creo que TraceGraph es la herramienta que reemplazara
a graficadores como Xgraph, en ámbitos de investigación y enseñanza, por su
baja facilidad de generación de todo tipo de gráficos, por lo cual este informe se
enfocó primero en enseñar bien las maneras para instalar TraceGraph y las
soluciones a todos los problemas posibles que puedan aparecer durante esta.
Recomiendo mucho que para los estudios de simulaciones de las redes
de todo tipo se utilice esta herramienta, ya que teniendo los conocimientos
básicos de interpretación de gráficos y además si es posible teniendo
conocimiento acerca de la teoría de las redes, el beneficio que brindará a los
estudiantes es inmenso, debido a la gran facilidad de uso, y a su gran cantidad
de análisis que nos brinda TraceGraph.
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