Émulation de réseau

L'émulation de réseau est une technique permettant de tester les performances d'applications réelles sur un réseau virtuel. Elle diffère de la simulation de réseau dans laquelle des modèles virtuels de trafic, de canaux et de protocoles sont appliqués. L'objectif est d'évaluer les performances, de prédire l'impact du changement ou d'optimiser la prise de décision technologique.

L'émulation de réseau consiste à tester le comportement d'un réseau ( 5G , sans fil , MANET , etc.) en laboratoire. Un ordinateur personnel ou une machine virtuelle exécute un logiciel pour effectuer l'émulation du réseau ; un périphérique d'émulation dédié est parfois utilisé pour l'émulation de liaison.

Les réseaux entraînent des retards, des erreurs et des pertes de paquets. L'objectif principal de l'émulation réseau est de créer un environnement dans lequel les utilisateurs peuvent connecter les appareils, applications, produits et/ou services testés pour valider leurs performances, leur stabilité ou leur fonctionnalité par rapport à des scénarios de réseau réels. Une fois testé dans un environnement contrôlé par rapport aux conditions réelles du réseau, les utilisateurs peuvent être sûrs que l'élément testé fonctionnera comme prévu.

L'émulation diffère de la simulation dans le sens où un émulateur de réseau apparaît comme un réseau ; les systèmes terminaux tels que les ordinateurs peuvent être connectés à l'émulateur et se comporteront comme s'ils étaient connectés à un réseau. Un émulateur de réseau reflète le réseau qui connecte les systèmes terminaux, et non les systèmes terminaux eux-mêmes.

Les simulateurs de réseau sont généralement des programmes qui s'exécutent sur un seul ordinateur, prennent une description abstraite du trafic réseau, comme un processus d'arrivée de flux, et génèrent des statistiques de performances telles que le débit, le retard, la perte, etc.

Ces produits se trouvent généralement dans les environnements de développement et d’assurance qualité des fournisseurs de services, des fabricants d’équipements réseau et des entreprises.

Les développeurs de logiciels souhaitent généralement analyser le temps de réponse et la sensibilité à la perte de paquets des applications client-serveur et émuler des effets de réseau spécifiques (de la 5G, des maisons intelligentes, de l'IOT industriel, des réseaux militaires, etc.) avec différents temps d'aller-retour, débits, taux d'erreur binaire et pertes de paquets.

Il existe deux émulateurs de réseau open source : Common Open Research Emulator (CORE) et Extendable Mobile Ad hoc Network Emulator (EMANE). Ils prennent tous deux en charge le fonctionnement en tant que boîtes noires de réseau, c'est-à-dire que des machines/appareils externes peuvent être connectés au réseau émulé sans aucune connaissance de l'émulation. Ils prennent également en charge l'émulation de réseau filaire et sans fil avec différents degrés de fidélité. Un CORE est plus utile pour les configurations de réseau rapides (couche 3 et supérieure) et l'émulation d'une seule machine. EMANE est mieux adapté à l'émulation de réseau distribué haute fidélité à grande échelle (couches 1/2).

Les logiciels de simulation de réseau les plus populaires, OPNET et Tetcos NetSim, disposent également de modules d'émulation pour la connectivité des appareils en temps réel. En général, les outils de simulation dotés de capacités d'émulation offrent plus de sophistication que les appareils d'émulation. Les appareils d'émulation ne permettent que l'émulation de la liaison physique et ne prennent pas en compte les effets des couches supérieures (MAC, réseau, transport, etc.). Les outils de simulation modélisent cependant les effets des différentes couches de la pile réseau lorsqu'ils fonctionnent en mode émulation. Ils permettraient de connecter plusieurs sources/destinations, routeurs, stations de base, protocoles MANET, etc.

Les performances du réseau dans des conditions de débit maximal peuvent être analysées par mesure du trafic réseau dans un réseau de test , à l'aide d'un générateur de trafic réseau tel que iperf . Le générateur de trafic envoie des paquets factices, souvent avec un identifiant de paquet unique, ce qui permet de suivre la livraison des paquets dans le réseau à l'aide d'un analyseur de réseau .