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  • Curso de introducción a ns-3

    Minimizza tutto Espandi tutto

    Gabriel Guerrero-Contreras
    Sara Balderas-Díaz
    Departamento de Ingeniería Informática

    En este curso se introducirá el simulador de redes de código abierto ns-3, destacando su importancia en el desarrollo y análisis de redes de comunicación. Los diferentes módulos del curso abarcarán desde los conceptos básicos de la simulación de redes hasta la configuración y ejecución de escenarios de simulación. Se mostrará cómo crear diferentes modelos de tráfico y topología, al igual que implementar diferentes protocolos de comunicación y la toma de medidas de rendimiento en la red.

    Palabras clave: Network simulator 3, simulador de redes, simulador de eventos discretos, protocolos de red, topologías de red.

    Conocimientos previos recomendados

    Programación en C++: Dado que ns-3 se desarrolla en C++ es crucial tener una sólida comprensión de este lenguaje de programación​​.

    Conceptos básicos de redes: incluyendo protocolos de red, topologías de red, y modelos de tráfico​​.

    Programación de redes: incluyendo la creación de sockets, entendimiento de puertos y direcciones IP, y la capacidad para desarrollar aplicaciones de red simples. 

    Objetivos y competencias generales del curso

    El curso tiene como objetivo general proporcionar a los participantes una visión de los principios fundamentales del modelado y la simulación de redes utilizando ns-3. Se busca que, al finalizar el curso, los participantes sean capaces de:

    • Comprender los conceptos básicos de la simulación de redes.
    • Diseñar y ejecutar simulaciones de redes utilizando ns-3.
    • Analizar y evaluar el rendimiento de diferentes protocolos y arquitecturas de red mediante simulaciones.
    • Desarrollar habilidades prácticas en la configuración y uso de ns-3 para proyectos de investigación y desarrollo.

  • Módulo 1: Introducción

    Objetivo: proporcionar una comprensión completa sobre qué es ns-3, su evolución e historia, características principales, ventajas y desventajas, y guiar a través de la instalación y configuración del entorno de desarrollo utilizando Docker.

    Competencias:

    • Entender qué es ns-3, incluyendo su historia, evolución, y el papel que juega en la simulación de redes dentro del ámbito de las telecomunicaciones y tecnologías de la información.
    • Conocer las características principales de ns-3, incluyendo su arquitectura orientada a objetos, capacidad de modelar la red a un nivel granular, y la amplia variedad de modelos de red predefinidos.
    • Aprender a instalar y configurar el entorno de desarrollo de ns-3, especialmente utilizando Docker, para facilitar el proceso de simulación.
    • Capacidad para analizar las ventajas y desventajas de utilizar ns-3 en proyectos de desarrollo de software, incluyendo la curva de aprendizaje y requisitos de hardware.

    Palabras clave: ns-3, instalación, historia de ns-3.

  • Módulo 2: Fundamentos de simulación de redes

    Objetivo: adentrarse en los fundamentos esenciales de la simulación de redes, incluyendo los modelos de tráfico, topología, movilidad, herramientas y metodologías utilizadas en la simulación, así como las métricas de rendimiento para evaluar y entender el comportamiento de las redes simuladas.

    Competencias:

    • Comprender los modelos de tráfico, topología y movilidad en la simulación de redes.
    • Conocer diferentes herramientas de simulación y seleccionar la más adecuada según las necesidades del proyecto.
    • Conocer métricas de rendimiento para evaluar la eficacia, eficiencia, y calidad de las comunicaciones en redes modeladas.

    Palabras clave: modelos de tráfico, topología de red, movilidad, métricas de rendimiento

  • Módulo 3: Modelado de protocolos de red

    Objetivo: profundizar en el modelado de los diferentes protocolos de red en ns-3, abarcando desde los protocolos de la capa física hasta los de transporte y aplicación, y explicar la importancia de los modelos de red OSI y TCP/IP en la estructuración y comunicación en redes.

    Competencias:

    • Entender los modelos de red OSI y TCP/IP en la simulación de protocolos de red.
    • Modelar y simular protocolos de la capa física para comprender su comportamiento en diferentes escenarios de red.
    • Implementar protocolos de capa de enlace de datos, enrutamiento, transporte y aplicación en ns-3 para evaluar su rendimiento en redes modeladas.

    Palabras clave: protocolos de red, OSI, TCP/IP, capa física

  • Módulo 4: Desarrollo de escenarios de simulación

  • Bibliografía

    • Guerrero-Contreras, G., Balderas-Díaz, S., Garrido, J. L., Rodríguez-Fórtiz, M. J., & O’Hare, G. M. (2023): Proposal and comparative analysis of a voting-based election algorithm for managing service replication in MANETs. Applied Intelligence, 53(16), 19563-19590. Enlace al catálogo de la biblioteca
    • Guerrero-Contreras, G., Garrido, J. L., Balderas-Diaz, S., & Rodriguez-Dominguez, C. (2016): A context-aware architecture supporting service availability in mobile cloud computing. IEEE Transactions on Services Computing, 10(6), 956-968. Enlace al catálogo de la biblioteca
    • Kurose, J. F., & Ross, K. W. (2010): Computer networking: A top-down approach (5th, International ed.). Pearson. Enlace al catálogo de la biblioteca
    • ns-3 Consortium: ns-3: A discrete-event network simulator for internet systems. Visitar sitio oficial
    • Riley, G. F., & Henderson, T. R. (2010): The ns-3 network simulator. In Modeling and tools for network simulation (pp. 15-34), Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. Enlace al catálogo de la biblioteca
    • Zárate Ceballos, H., Parra Amaris, J. E., Jiménez Jiménez, H., Romero Rincón, D. A., Agudelo Rojas, O., & Ortiz Triviño, J. E. (2021): Wireless network simulation: A guide using ad hoc networks and the ns-3 simulator (1st ed.). Apress L. P. Enlace al catálogo de la biblioteca