Symulowanie sieci w systemie operacyjnym Android Automotive (AAOS)

Na tej stronie opisano, jak symulować różne warunki sieciowe na urządzeniach z Androidem Automotive w skalowalny i niewymagający dużej konserwacji sposób. Ta symulacja sieci niezależna od środowiska korzysta z powszechnie dostępnych narzędzi Linuksa, które mogą działać na urządzeniach z Androidem Automotive.

W następnych sekcjach znajdziesz instrukcje konfigurowania i uruchamiania symulacji sieci na urządzeniach z Androidem Automotive.

Wymagania dotyczące jądra

Aby można było włączyć symulację sieci na testowanym urządzeniu, moduły ifb i netem systemu Linux muszą być skonfigurowane w pliku konfiguracyjnym jądra w ten sposób:

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

Konfigurowanie symulacji

Wszystkie symulacje sieci lub symulacje ograniczania przepustowości muszą być przeprowadzane na urządzeniu testowanym (DUT). Ta symulacja wykorzystuje narzędzia tc i NetEm systemu Linux do kontrolowania ruchu sieciowego na kontrolerze interfejsu sieciowego (NIC) na podstawie zasad i reguł kontroli.

Aby skonfigurować symulację:

  1. Połącz testowany obiekt i serwer hosta z internetem.
  2. Utwórz skrypt NetworkSimulation.sh, kopiując go z kodu podanego w sekcji skrypt NetworkSimulation.sh, a następnie pobierz go na serwerze hosta.
  3. Połącz serwer hosta z urządzeniem DUT. Upewnij się, że DUT jest widoczne na liście połączonych urządzeń (polecenie adb devices -l).

Ilustracja architektury konfiguracji:

nw-sim

Rysunek 1. Konfiguracja architektury.

Skrypt NetworkSimulation.sh

Plik skryptu NetworkSimulation.sh zawiera polecenia adb, które uruchamiają symulację sieci. Skopiuj ten kod do pliku o nazwie 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"

Wykonaj symulację

Aby przeprowadzić symulację sieci, polecenia adb w pliku skryptu NetworkSimulation.sh używają argumentów wiersza poleceń do ustawiania wartości.

Aby określić opóźnienie, przepustowość i utratę pakietów, które chcesz symulować, uruchom skrypt NetworkSimulation.sh z tymi argumentami wiersza poleceń:

  • Czas oczekiwania określony w ms.
  • Przepustowość określona w kb lub mbitach.
  • Utracone pakiety (jako wartość procentowa).

Aby na przykład ustawić opóźnienie 300 ms, przepustowość 100 kbitów i utratę pakietów 50%, uruchom:

bash NetworkSimulation.sh 300ms 100kbit 50%

Aby ustawić opóźnienie 100 ms, przepustowość 1 Mbit i utratę pakietów na poziomie 0%, uruchom:

bash NetworkSimulation.sh 100ms 1mbit 0%

Weryfikacja symulacji

Po wykonaniu skryptu NetworkSimulation.sh sprawdź, czy konfiguracja symulacji sieci jest prawidłowa i czy działa zgodnie z oczekiwaniami. W tym celu użyj poleceń systemu Linux pingcurl. Aby sprawdzić opóźnienie, użyj polecenia ping, a aby sprawdzić przepustowość, użyj polecenia curl.

Na przykład to oczekiwane dane wyjściowe funkcji ping w przypadku symulacji wykonywanej przy użyciu 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

Ten przykład pokazuje, że ping zgłasza utratę pakietów na poziomie 10%, a średni czas oczekiwania wynosi około 108 ms, co jest zgodne z wartością 100 ms określoną w symulacji. To normalne, że w raporcie czas oczekiwania odbiega od określonej wartości o niewielkie wartości.

W tym samym przykładzie poniżej przedstawiono oczekiwany wynik uruchomienia polecenia 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

Ten przykład pokazuje, że curl podaje średnią szybkość pobierania na poziomie 49220 b/s, co jest zgodne z oczekiwaniami w przypadku 500 kbitów określonych w simulacji. Jest to normalne, że podana przepustowość różni się od określonej wartości o niewielką wartość.