Simular redes no Android Automotive OS (AAOS)

Esta página descreve como simular diferentes condições de rede em dispositivos de hardware Android Automotive de maneira escalonável e de baixa manutenção. Esta simulação de rede agnóstica de ambiente usa ferramentas Linux comumente disponíveis que podem ser executadas em dispositivos de hardware Android Automotive.

As seções a seguir descrevem como configurar e executar uma simulação de rede em dispositivos de hardware Android Automotive.

Requisito do kernel

Para habilitar a simulação de rede em um dispositivo em teste (DUT), os módulos Linux ifb e netem devem ser configurados no arquivo de configuração do kernel, conforme mostrado abaixo:

# Network simulation config fragment start
CONFIG_NET_SCH_NETEM=y
CONFIG_IFB=y
CONFIG_NET_ACT_MIRRED=y
# Network simulation config fragment end

Configurar simulação

Todas as simulações de rede ou simulações de limitação devem ser realizadas em um dispositivo em teste (DUT). Esta simulação usa os utilitários Linux tc e NetEm para controlar o tráfego de rede no controlador de interface de rede (NIC) com base na política e nas regras de controle.

Para configurar a simulação, faça o seguinte:

  1. Conecte o DUT e o servidor host à Internet.
  2. Crie o script NetworkSimulation.sh copiando-o do código fornecido na seção de script NetworkSimulation.sh e baixe-o no servidor host.
  3. Conecte o servidor host ao DUT. Certifique-se de que o DUT apareça na lista de dispositivos conectados executando adb devices -l .

Para obter uma ilustração da arquitetura de configuração, consulte a figura a seguir:

nw-sim

Figura 1. Arquitetura de Configuração

script NetworkSimulation.sh

O arquivo de script NetworkSimulation.sh contém comandos adb que executam a simulação de rede. Copie o seguinte em um arquivo chamado NetworkSimulation.sh :

  #!/bin/bash

  latency=$1
  bandwidth=$2
  packetloss=$3

  # root device and set it to permissive mode
  adb root
  adb shell setenforce 0

  #Clear the current tc control
  adb shell tc qdisc del dev ifb0 root
  adb shell ip link set dev ifb0 down
  adb shell tc qdisc del dev wlan0 ingress
  adb shell tc qdisc del dev wlan0 root

  # Create a virtual device for ingress
  adb shell ip link set dev wlan0 up
  adb shell ip link set dev ifb0 up
  adb shell tc qdisc del dev wlan0 clsact
  adb shell tc qdisc add dev wlan0 handle ffff: ingress
  adb shell tc filter add dev wlan0 parent ffff: protocol all u32 match u32 0 0 action mirred egress redirect dev ifb0

  # Throttle upload bandwidth / latency / packet loss
  adb shell tc qdisc add dev wlan0 root handle 1: htb default 11
  adb shell tc class add dev wlan0 parent 1: classid 1:1 htb rate "$bandwidth"
  adb shell tc class add dev wlan0 parent 1:1 classid 1:11 htb rate "$bandwidth"
  adb shell tc qdisc add dev wlan0 parent 1:11 handle 10: netem delay "$latency" loss "$packetloss"

  # Throttle download bandwidth
  adb shell tc qdisc add dev ifb0 root handle 1: htb default 10
  adb shell tc class add dev ifb0 parent 1: classid 1:1 htb rate "$bandwidth"
  adb shell tc class add dev ifb0 parent 1:1 classid 1:10 htb rate "$bandwidth"

Executar simulação

Para executar uma simulação de rede, os comandos adb no arquivo de script NetworkSimulation.sh usam argumentos de linha de comando para definir os valores desejados.

Para especificar a latência, largura de banda e perda de pacotes que você deseja simular, execute o script NetworkSimulation.sh com os seguintes argumentos de linha de comando:

  • Latência, especificada em ms.
  • Largura de banda, especificada em kbit ou mbit.
  • Perda de pacotes, como uma porcentagem.

Por exemplo, para definir uma latência de 300ms, largura de banda de 100kbit e 50% de perda de pacotes, execute:

bash NetworkSimulation.sh 300ms 100kbit 50%

Para definir uma latência de 100 ms, largura de banda de 1 mbit e 0% de perda de pacotes, execute:

bash NetworkSimulation.sh 100ms 1mbit 0%

Verificar simulação

Depois de executar o script NetworkSimulation.sh , verifique se a simulação de rede está configurada corretamente e está sendo executada conforme o esperado usando os comandos ping e curl do Linux. Use o comando ping para verificar a latência e o comando curl para verificar a largura de banda.

Por exemplo, a seguir está a saída esperada de ping para uma simulação executada com bash NetworkSimulation.sh 100ms 500kbit 10% :

BUILD:/ # ping -c 20 www.google.com
PING www.google.com (172.217.5.100) 56(84) bytes of data.
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=1 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=2 ttl=119 time=105 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=3 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=5 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=6 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=7 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=9 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=10 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=11 ttl=119 time=185 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=12 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=13 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=14 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=15 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=16 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=17 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=18 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=19 ttl=119 time=103 ms
64 bytes from sfo03s07-in-f4.1e100.net (172.217.5.100): icmp_seq=20 ttl=119 time=103 ms

--- www.google.com ping statistics ---
20 packets transmitted, 18 received, 10% packet loss, time 19040ms
rtt min/avg/max/mdev = 103.394/108.307/185.756/18.791 ms

Este exemplo mostra que o ping relata uma perda de pacote em 10% e uma latência média próxima a 108ms, que é o esperado para o valor de 100ms especificado na simulação. É normal que a latência relatada seja um pouco diferente do valor especificado.

Para o mesmo exemplo, a seguir está a saída esperada da execução do comando curl .

BUILD:/sdcard/DCIM # curl https://images-assets.nasa.gov/image/PIA15416/PIA15416~orig.jpg -o foo.jpg
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100 6598k  100 6598k    0     0  49220      0  0:02:17  0:02:17 --:--:-- 47574

Este exemplo mostra que o curl relata a velocidade média de download em 49220 Bps, que é o esperado para os 500 kbit especificados na simulação. É normal que a largura de banda informada seja um pouco diferente do valor especificado.