הדמיה של רשתות ב-Android Automotive OS (AAOS)

בדף הזה מוסבר איך לדמות תנאי רשת שונים במכשירי חומרה של Android Automotive באופן שניתן להתאמה וללא תחזוקה רבה. בסימולציית הרשת הזו, שאינה תלויה בסביבה, נעשה שימוש בכלים נפוצים של Linux שאפשר להריץ במכשירי חומרה של Android Automotive.

בקטעים הבאים מוסבר איך מגדירים ומפעילים סימולציה של רשת במכשירי חומרה של Android Automotive.

דרישת הליבה

כדי להפעיל סימולציה של רשת במכשיר לבדיקה (DUT), צריך להגדיר את המודולים של Linux‏ ifb ו-netem בקובץ התצורה של הליבה, כפי שמתואר בהמשך:

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

הגדרת סימולציה

כל הסימולציות של הרשת או הסימולציות של הבקרה על קצב העברת הנתונים חייבות להתבצע במכשיר שנבדק (DUT). בסימולציה הזו נעשה שימוש בכלים של Linux‏ tc ו-NetEm כדי לשלוט בתנועת הרשת ב-NIC (בקר ממשק הרשת) על סמך כללי מדיניות הבקרה.

כדי להגדיר את הסימולציה:

  1. מחברים את ה-DUT ואת שרת המארח לאינטרנט.
  2. יוצרים את הסקריפט NetworkSimulation.sh על ידי העתקה של הקוד שמופיע בקטע סקריפט NetworkSimulation.sh והורדה שלו לשרת המארח.
  3. מחברים את שרת המארח ל-DUT. מריצים את הפקודה adb devices -l כדי לוודא שהמכשיר הנבדק מופיע ברשימת המכשירים המקושרים.

איור של ארכיטקטורת ההגדרה מופיע באיור הבא:

nw-sim

איור 1. ארכיטקטורת ההגדרה.

הסקריפט NetworkSimulation.sh

קובץ הסקריפט NetworkSimulation.sh מכיל פקודות adb שמריצות את סימולציית הרשת. מעתיקים את הטקסט הבא לקובץ בשם 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"

ביצוע הסימולציה

כדי להריץ סימולציה של רשת, הפקודות adb בקובץ הסקריפט NetworkSimulation.sh משתמשות בארגומנטים בשורת הפקודה כדי להגדיר ערכים.

כדי לציין את זמן האחזור, את רוחב הפס ואת אובדן החבילות שרוצים לדמות, מריצים את הסקריפט NetworkSimulation.sh עם הארגומנטים הבאים של שורת הפקודה:

  • זמן האחזור, שמצוין במילישניות.
  • רוחב הפס, שמצוין ביחידות kbit או mbit.
  • אובדן מנות, כאחוז.

לדוגמה, כדי להגדיר זמן אחזור של 300 אלפיות השנייה, רוחב פס של 100kbit ואובדן חבילות של 50%, מריצים את הפקודה:

bash NetworkSimulation.sh 300ms 100kbit 50%

כדי להגדיר זמן אחזור של 100ms, רוחב פס של 1mbit ואובדן חבילות של 0%, מריצים את הפקודה:

bash NetworkSimulation.sh 100ms 1mbit 0%

אימות הסימולציה

אחרי שמריצים את הסקריפט NetworkSimulation.sh, בודקים שההדמיה של הרשת מוגדרת בצורה נכונה ופועלת כצפוי באמצעות הפקודות ping ו-curl ב-Linux. משתמשים בפקודה ping כדי לאמת את זמן האחזור, ובפקודה curl כדי לאמת את רוחב הפס.

לדוגמה, זהו הפלט הצפוי של ping עבור סימולציה שבוצעה באמצעות 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

בדוגמה הזו מוצג ש-ping מדווח על אובדן חבילות של 10% ועל זמן אחזור ממוצע של כ-108 אלפיות השנייה, כצפוי לערך של 100 אלפיות השנייה שצוין בסימולציה. זמן האחזור שמדווח עשוי להיות שונה מעט מהערך שצוין.

באותה דוגמה, זהו הפלט הצפוי של הפקודה 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

בדוגמה הזו מוצג ש-curl מדווח על קצב הורדה ממוצע של 49,220Bps, כצפוי ל-500kbit שצוין בסימולציה. יכול להיות שהרוחב הפס המדווח יהיה שונה מהערך שצוין בסכום קטן.