네트워크 시뮬레이션 공방

OPNET WiMAX 모델에도 많은 수의 매크로가 사용되고 있지만, global_efficiency_on은 소스 코드를 분석할 때 자주 만나게 되는 특히 중요한 매크로이다. 왜냐하면, WiMAX MAC에서 패킷을 PHY로 내려보내고자 할 때 다음과 같이 global_efficiency_on 값이 참인지 아닌지에 따라서 처리하는 과정이 양분되는 경우가 많기 때문이다.

if(global_efficiency_on)
  {
  ...
  }
else
  {
  ...
  }

global_efficiency_on 매크로는 wimax_support.h 파일에 다음과 같이 선언되어 있다.
#define global_efficiency_on  (global_efficiency_level == WIMAXC_EFFICIENCY_ENABLED)

global_efficiency_level 변수는 wimax_support.ex.c 파일에 정의되어 있는 int 타입의 전역변수로서, WiMAX_Config 노드의 "Efficiency Mode"에 설정된 값을 반영한다. "Efficiency Mode"에는 "Efficiency Enabled", "Framing Module Enabled", "Physical Layer Enabled", "Mobility and Ranging Enabled" 4가지 모드가 설정 가능한데, global_efficiency_on 매크로가 참이 되는 경우는 "Efficiency Mode" 속성이 "Efficiency Enabled"로 설정되었을 때이다. 즉, OPNET WiMAX MAC의 세부적인 동작은 DL/UL 프레임을 반영할 때와 반영하지 않을 때로 구분되는 경우가 많은 것이다.
앞으로의 OPNET WiMAX 모델 분석은 "Efficiency Mode" 속성의 설정이 "Mobility and Ranging Enabled"인 경우를
기준으로 한다. 다시 말해서, 별도의 설명이 없으면 global_efficiency_on 매크로의 값이 거짓인 경우에 대해서 분석한 것이다.

"OPNET 기초다지기" 3.5절의 TCP 예제를 수행할 때, 14.0 이상의 버전에서는 Packet discarder 노드 때문에 다음과 같은 에러가 발생하고 시뮬레이션이 정상적으로 수행되지 않는 문제가 발생한다.

Simulation terminated by process (ethernet_mac_v2) at module (top.Logical Network.Server.mac), T (0), EV (64)
An error has been detected by the Ethernet Model Suite.
Check the simulation log for details. If the simulation log was not
enabled, rerun the simulation after enabling this feature in the
Project/Simulation Editor.

이는 14.0 버전에서 수정된 Ethernet MAC 모듈의 코드가 Packet Discarder의 동작과 관련이 있기 때문에 발생하는 현상이다. 다음과 같은 방법을 통해 문제를 피해갈 수 있다. (이 방법은 12.1 버전에 적용해주어도 된다. 12.1 버전에 적용해주면, 기존에 발생하던 경고 메시지가 발생하지 않는다)
1) oms_packet_discarder 프로세서 모델을 프로세스 편집창에서 열고, Interface-->Model Attributes 메뉴를 실행한다.
2) Attribute 항목에 "MAC Parameters"를 추가하고, Type을 compound로 설정한다.
3) 하단의 Edit Properties 버튼을 클릭해서 MAC Parameters에 대한 속성 편집창을 열고, Attribute 항목에 "Operational Mode"를 추가하고 Type을 integer로 설정한다. Default value는 1로 설정한다.
4) Compile-->Compile code 메뉴를 실행하여 oms_packet_discarder 프로세서 모델을 새로 컴파일하고, 시뮬레이션을 다시 실행한다.

위의 방법을 사용하면 최신 버전(16.1)에서도 Packet Discarder 노드를 Ethernet과 연결해서 사용할 수 있다.

그런데, 때로는 Packet discarder를 동작시켰음에도 불구하고 재전송이 일어나지 않는 경우가 있다. (14.5, 15.0, 16.0 버전에서 seed 값으로 128을 사용하였을 때 이러한 현상이 발생하는 것이 확인됨) 이는 폐기된 패킷이 데이터 패킷이 아니라 ACK 패킷이기 때문에 발생하는 현상이다. ACK 패킷은 한두개 손실되더라도 이후에 뒤따라오는 ACK 패킷에 의해서 극복이 가능하기때문에, 재전송이 발생하지 않는다.
이럴 경우에는 Packet Discard Configuration에서 손실되는 패킷의 수(Discard Count)를 2~3으로 증가시켜 시뮬레이션해보면 데이터 패킷에도 손실이 발생하여 재전송이 일어나는 것을 볼 수 있다.

이러한 혼란이 발생하는 근본적인 이유는 우리가 단방향 링크를 사용하지 않고 양방향 링크(Ethernet 100 BaseT)를 사용하여서, 특정 방향으로 향하는 패킷만을 정확히 지정하여 폐기할 수 없기 때문이다. 이더넷 같은 양방향 링크를 사용하지 않고 단방향 링크를 사용하면 이러한 문제를 피해갈 수 있겠지만, 노드 모델 교체나 포트 설정등의 작업이 추가적으로 필요하다. 여기에서는 앞에서 만들었던 예제 시나리오를 최대한 재활용하는 것이 목적이므로, 양방향 노드를 그대로 두고 사용하기로 한다.