محاكاة الشبكات في نظام التشغيل Android Automotive (AAOS)

توضّح هذه الصفحة كيفية محاكاة ظروف الشبكة المختلفة على Android. أجهزة السيارات بطريقة قابلة للتطوير والصيانة منخفضة هذا النمط تستخدم محاكاة الشبكة غير البيئية أدوات Linux المتاحة بشكل شائع تعمل على أجهزة Android Automotive.

توضح الأقسام التالية كيفية إعداد محاكاة شبكة وتشغيلها على أجهزة Android Automotive

متطلبات النواة (kernel)

لتمكين محاكاة الشبكة على جهاز قيد الاختبار (DUT)، يقدم نظام التشغيل Linux ifb أو netem يجب تكوين الوحدات في ملف تهيئة النواة، كما هو موضح أدناه:

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

إعداد المحاكاة

يجب إجراء جميع عمليات محاكاة الشبكات أو محاكاة التقييد على خضوع جهازك للاختبار (DUT). تستخدم هذه المحاكاة نظام التشغيل Linux tc و NetEm أدوات التحكم في حركة المرور على الشبكة على وحدة التحكم في واجهة الشبكة (NIC) استنادًا إلى سياسة التحكّم والقواعد.

لإعداد المحاكاة، عليك إجراء ما يلي:

  1. وصِّل DUT وخادم المضيف بالإنترنت.
  2. يمكنك إنشاء النص البرمجي "NetworkSimulation.sh" من خلال نسخه من الرمز المقدّم. في قسم نص NetworkSimulation.sh البرمجي وتنزيله على الخادم المضيف.
  3. وصِّل الخادم المضيف بوحدة DUT. التأكّد من ظهور DUT في القائمة من الأجهزة المتصلة عن طريق تشغيل adb devices -l.

للحصول على رسم توضيحي لبنية الإعداد، يمكنك الاطّلاع على الشكل التالي:

شريحة SIM الجديدة

الشكل 1. بنية عملية الإعداد.

النص البرمجي NetworkSimulation.sh

يحتوي ملف النص البرمجي NetworkSimulation.sh على adb من الأوامر التي تُشغِّل محاكاة الشبكة. انسخ ما يلي في ملف باسم 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"

تنفيذ المحاكاة

لتنفيذ محاكاة شبكة، ستظهر أوامر adb في يستخدم ملف النص البرمجي NetworkSimulation.sh وسيطات سطر الأوامر لإعداده. القيم.

لتحديد وقت الاستجابة ومعدل نقل البيانات وفقدان الحزمة التي تريد محاكاتها، شغّل نص برمجي NetworkSimulation.sh مع وسيطات سطر الأوامر التالية:

  • وقت الاستجابة محدد بالملي ثانية
  • معدّل نقل البيانات، محدد بالكيلوبت أو بالميغابت.
  • فقدان الحِزم، في صورة نسبة مئوية

على سبيل المثال، لضبط وقت استجابة 300 ملي ثانية، ومعدل نقل بيانات 100 كيلوبت وفقدان الحزمة بنسبة 50%، شغِّل:

bash NetworkSimulation.sh 300ms 100kbit 50%

لضبط وقت استجابة يبلغ 100 ملي ثانية، ومعدل نقل بيانات 1 ميغابت في الثانية وفقدان الحزمة بنسبة 0%، شغِّل:

bash NetworkSimulation.sh 100ms 1mbit 0%

التأكّد من المحاكاة

بعد تنفيذ النص البرمجي "NetworkSimulation.sh"، تحقَّق من أن الشبكة. قد تمت تهيئة المحاكاة بشكل صحيح وتعمل كما هو متوقع باستخدام Linux ping و curl الأوامر. استخدِم الأمر ping للتحقّق من وقت الاستجابة والأمر curl لإجراء ما يلي: للتحقق من معدل نقل البيانات.

على سبيل المثال، في ما يلي الناتج المتوقّع لـ ping للمحاكاة. تم التنفيذ باستخدام 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

يوضح هذا المثال أنّ ping يبلغ عن فقدان حزم بنسبة% 10 ومتوسط وقت الاستجابة من 108 ملي ثانية، وهو كما هو متوقع للقيمة 100 ملي ثانية المحددة في المحاكاة. من الطبيعي أن يختلف وقت الاستجابة الذي يتم الإبلاغ عنه عن وقت الاستجابة المحدّد بقيمة صغيرة.

بالنسبة للمثال نفسه، في ما يلي المخرجات المتوقعة لتشغيل عملية الأمر 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

يوضّح هذا المثال أنّ curl يبلغ متوسط سرعة التنزيل عند 49220 بت في الثانية، كما هو متوقع لـ 500 كيلوبت المحدد في المحاكاة. من الطبيعي لاختلاف معدل نقل البيانات المبلّغ عنه قليلاً عن القيمة المحددة.