Component-based modeling of the network interfaces in the wireless network simulators
Modélisation par Composants des Interfaces Réseaux dans les Simulateurs de Réseaux Sans Fil
Résumé
These last years were marked by the integration into wireless network interface cards of an increasing number of functions: quality of service, routing, security, mobility, etc. These devices are now evolving towards autonomous and adaptive systems. The problem of network simulation in this context is that the technological gap between these devices and available simulators has become too large. Since modular systems offer better adaptation and evolution potentials than traditional monolithic structures, we propose to apply the modularization principle to the network interface cards of simulators. This thesis is a reflection about flexibility and component reuse in the wireless network interfaces of simulators. We make use of the FODA (Feature Oriented Domain Analysis) and FORM (Feature Oriented Reuse Method) software engineering methods to define the functions of a network interface and their mapping into a unified software structure. The structure thus defined implements several architectural styles such as virtual machines, event systems and communicating processes. A toolset allowing the comparison of simulators is also proposed to validate this structure. We contribute to (i) the design of a toolset dedicated to simulators comparison and verification through measurement and validation against the specifications. The solution is based on a detailed and standard trace file format we named 'neutral language'. (ii) the mapping of users concerns to a simulation architecture. This process is based on the FODA and FORM method. (iii) the design of a prototype network card based on this methodology.
Ces dernières années ont été marquées par l'intégration dans les interfaces de réseaux sans fil de fonctionnalités de plus en plus nombreuses : qualité de service, routage, sécurité, mobilité, etc. Ces interfaces évoluent aujourd'hui vers des systèmes autonomes adaptatifs. Le problème de la simulation dans ce contexte est que l'écart technologique entre ces équipements et les moutures de simulation disponibles est devenu trop grand. Les systèmes en composants offrant un meilleur potentiel d'adaptation et d'évolution que les structures monolithiques classiques, nous proposons l'application du principe de modularisation aux cartes réseaux dans les simulateurs. Cette thèse est une réflexion autour de la flexibilité et de la réutilisation des composants dans les interfaces réseaux des simulateurs sans fil. Nous avons recours pour ce faire aux méthodes d'ingénierie logicielle FODA (Feature Oriented Domain Analysis) et FORM (Feature Oriented Reuse Method) pour définir l'ensemble des fonctionnalités possibles d'une interface réseau et les mapper dans une structure logicielle. La structure ainsi définie met en oeuvre plusieurs styles d'architecture dont les machines virtuelles, les systèmes à évènements et les processus communicants. Une suite d'outils permettant la comparaison des simulateurs est également proposée dans le cadre de la validation d'un tel système. Nos contributions sont les suivantes. (i) La conception et l'implémentation d'une suite d'outils dédiée à la comparaison et à la validation des simulateurs grâce à la mesure et à la certification par rapport aux spécifications. La solution se base sur un format de trace standard très détaillé baptisé 'langage neutre'. (ii) La définition d'un procédé de mapping des préoccupations utilisateurs vers une architecture de simulation. Celui s'appuie sur les méthodes FODA et FORM. (iii) La définition d'un prototype de carte réseau basé sur cette méthodologie.