6b8667ae465b86a6b230ee3a62ef772d388124f8
[nepi.git] / examples / ccnx / planetlab_ccnx_unicast.py
1 #!/usr/bin/env python
2
3 ##
4 ## Experiment topology:
5 ## 
6 ##  ccncatchunks                                ccnsendchunks
7 ##       |                                            |
8 ##       .->  node1 -- .. -- nodei -- .. -- nodeN   <-.
9 ##    
10 ##
11 ##  - Nodes are connected through Intenet
12 ##  - On each node runs a CCNx daemon
13 ##  - Static entries are added to the CCNx FIB on each node to communicate them in series.
14 ##    (Nodes only have FIB entries to at most two nodes)
15 ##
16
17 from nepi.core.design import ExperimentDescription, FactoriesProvider
18 from nepi.core.execute import ExperimentController
19 from nepi.util.constants import ApplicationStatus as AS
20 import ipaddr
21 import math
22 from optparse import OptionParser, SUPPRESS_HELP
23 import os
24 import signal
25 import string
26 import subprocess
27 import tempfile
28 import time
29
30 # Trak SIGTERM, and set global termination flag instead of dying
31 TERMINATE = []
32 def _finalize(sig,frame):
33     global TERMINATE
34     TERMINATE.append(None)
35 signal.signal(signal.SIGTERM, _finalize)
36 signal.signal(signal.SIGINT, _finalize)
37
38 def create_slice_desc(slicename, plc_host, pl_user, pl_pwd, pl_ssh_key, 
39         port_base, root_dir, proxy, exp_desc):
40     pl_provider = FactoriesProvider("planetlab")
41     slice_desc = exp_desc.add_testbed_description(pl_provider)
42     slice_desc.set_attribute_value("homeDirectory", root_dir)
43     slice_desc.set_attribute_value("slice", slicename)
44     slice_desc.set_attribute_value("sliceSSHKey", pl_ssh_key)
45     slice_desc.set_attribute_value("authUser", pl_user)
46     slice_desc.set_attribute_value("authPass", pl_pwd)
47     slice_desc.set_attribute_value("plcHost", plc_host)
48     if proxy:
49         slice_desc.set_attribute_value("proxy", proxy)
50     slice_desc.set_attribute_value("tapPortBase", port_base)
51     slice_desc.set_attribute_value("p2pDeployment", True)
52     # Kills all running processes before starting the experiment
53     slice_desc.set_attribute_value("cleanProc", True)
54     # NOTICE: Setting 'cleanHome' to 'True' will erase all previous
55     # folders in the sliver Home directory, including result files!
56     #slice_desc.set_attribute_value("cleanHome", True)
57     slice_desc.set_attribute_value("plLogLevel", "DEBUG")
58     return slice_desc
59  
60 def create_node(hostname, pl_inet, slice_desc):
61     pl_node = slice_desc.create("Node")
62     pl_node.set_attribute_value("hostname", hostname)
63     pl_node.set_attribute_value("label", hostname)
64     pl_iface = slice_desc.create("NodeInterface")
65     pl_iface.set_attribute_value("label", "iface_%s" % hostname)
66     pl_iface.connector("inet").connect(pl_inet.connector("devs"))
67     pl_node.connector("devs").connect(pl_iface.connector("node"))
68     return pl_node
69
70 def create_ccnd(pl_node, port, routes, slice_desc):
71     pl_app = slice_desc.create("CCNxDaemon")
72     
73     # We can specify a default ccnx version to be either ccnx-0.5.1 or ccnx-0.6.0
74     #pl_app.set_attribute_value("ccnxVersion", "ccnx-0.5.1")
75     # We can also specify a custom local source and build and install directives
76     path_to_source = os.path.join(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)),
77         "ccnx-0.6.0rc3.tar.gz")
78     pl_app.set_attribute_value("sources", path_to_source)
79     pl_app.set_attribute_value("build", 
80             "tar xzf ${SOURCES}/ccnx-0.6.0rc3.tar.gz && "
81             "cd ./ccnx-0.6.0rc3 && "
82             "./configure && make ")
83     pl_app.set_attribute_value("install", "cp -r ./ccnx-0.6.0rc3/bin ${SOURCES}")
84
85     # We use a wildcard to replace the public IP address of the node during runtime,
86     # once this IP is known
87     routes = "|".join(map(lambda route: "udp {#[iface_%s].addr[0].[Address]#}" % route, routes))
88     
89     # Add unicast ccn routes 
90     pl_app.set_attribute_value("ccnRoutes", routes)
91
92     # Use a specific port to bind the CCNx daemon
93     if port:
94         pl_app.set_attribute_value("ccnLocalPort", port)
95
96     pl_app.enable_trace("stdout")
97     pl_app.enable_trace("stderr")
98     pl_app.connector("node").connect(pl_node.connector("apps"))
99
100 def create_ccnsendchunks(pl_node, port, slice_desc):
101     pl_app = slice_desc.create("Application")
102     path_to_video = os.path.join(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)),
103         "../big_buck_bunny_240p_mpeg4_lq.ts")
104     pl_app.set_attribute_value("stdin", path_to_video)
105
106     command = "ccnsendchunks ccnx:/VIDEO"
107     if port:
108         command = "CCN_LOCAL_PORT=%d %s " % (port, command)
109     pl_app.set_attribute_value("command", command)
110
111     pl_app.enable_trace("stdout")
112     pl_app.enable_trace("stderr")
113     pl_app.connector("node").connect(pl_node.connector("apps"))
114     return pl_app
115
116 def exec_ccncatchunks(slicename, port, hostname):
117     print "Getting video chunks from %s ..." % hostname
118
119     command = 'PATH=$PATH:$(ls | egrep nepi-ccnd- | head -1)/bin;'
120     if port:
121         command += "CCN_LOCAL_PORT=%d " % port
122     command += ' ccncatchunks2 ccnx:/VIDEO'
123
124     login = "%s@%s" % (slicename, hostname)
125     proc1 = subprocess.Popen(['ssh', login, command], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, shell = False)
126     
127     proc2 = subprocess.Popen(['vlc', 
128         '--sub-filter', 'marq', 
129         '--marq-marquee', 
130         '(c) copyright 2008, Blender Foundation / www.bigbuckbunny.org', 
131         '--marq-position=8', 
132         '--no-video-title-show', '-'], 
133         stdin=proc1.stdout, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
134     return proc2
135
136 def create_ed(hostnames, vsys_vnet, slicename, plc_host, pl_user, pl_pwd, pl_ssh_key, 
137         port_base, root_dir, delay, port, proxy):
138
139     # Create the experiment description object
140     exp_desc = ExperimentDescription()
141
142     # Create the slice description object
143     slice_desc = create_slice_desc(slicename, plc_host, pl_user, pl_pwd, pl_ssh_key, 
144         port_base, root_dir, proxy, exp_desc)
145     
146     # Create the Internet box object
147     pl_inet = slice_desc.create("Internet")
148     
149     # Create the Node boxes
150     pl_nodes = dict()
151     ccn_routes = dict()
152     prev_hostname = None
153     for hostname in hostnames:
154         pl_node = create_node(hostname, pl_inet, slice_desc)
155         pl_nodes[hostname] = pl_node
156
157         ccn_routes[hostname] = list()
158         if prev_hostname:
159             ccn_routes[hostname].append(prev_hostname)
160             ccn_routes[prev_hostname].append(hostname)
161         prev_hostname = hostname
162      
163     for hostname in hostnames:
164         pl_node = pl_nodes[hostname] 
165         routes = ccn_routes[hostname]
166         create_ccnd(pl_node, port, routes, slice_desc)
167
168     # Create a ccnsendchunks application box in the first node
169     hostname = hostnames[0]
170     pl_node = pl_nodes[hostname]
171     pl_app = create_ccnsendchunks(pl_node, port, slice_desc)
172
173     return exp_desc, pl_nodes, hostname, pl_app
174
175 def run(hostnames, vsys_vnet, slicename, plc_host, pl_user, pl_pwd, pl_ssh_key, 
176         port_base, root_dir, delay, port, proxy):
177
178     exp_desc, pl_nodes, hostname, pl_app = create_ed(hostnames, vsys_vnet, 
179             slicename, plc_host, pl_user, pl_pwd, pl_ssh_key, port_base, 
180             root_dir, delay, port, proxy)
181
182     xml = exp_desc.to_xml()
183     controller = ExperimentController(xml, root_dir)
184     controller.start()
185     
186     while not TERMINATE and controller.status(pl_app.guid) == AS.STATUS_NOT_STARTED:
187         time.sleep(0.5)
188
189     proc1 = None
190     if not TERMINATE:
191         hostname = hostnames[-1]
192         proc1 = exec_ccncatchunks(slicename, port, hostname)
193
194     if not TERMINATE and proc1:
195         time.sleep(delay)
196
197     proc2 = None
198     if not TERMINATE:
199         hostname = hostnames[-2]
200         proc2 = exec_ccncatchunks(slicename, port, hostname)
201
202     while not TERMINATE and proc1 and proc2 and proc2.poll() is None:
203         time.sleep(0.5)
204
205     if proc1:
206         if proc1.poll() < 1:
207            err = proc1.stderr.read()
208            print "Stream 1 ERROR ", err
209         else:   
210            out = proc1.stdout.read()
211            print "Stream 1 OUTPUT ", out
212
213     if proc2:
214         if proc2.poll() < 1:
215            err = proc2.stderr.read()
216            print "Stream 2 ERROR ", err
217         else:   
218            out = proc2.stdout.read()
219            print "Stream 2 OUTPUT ", out
220
221     controller.stop()
222     controller.shutdown()
223
224 if __name__ == '__main__':
225     root_dir = tempfile.mkdtemp()
226     slicename = os.environ.get("PL_SLICE")
227     pl_host = os.environ.get("PL_HOST", "www.planet-lab.eu")
228     port_base = 2000 + (os.getpid() % 1000) * 13
229     pl_ssh_key = os.environ.get(
230         "PL_SSH_KEY",
231         "%s/.ssh/id_rsa_planetlab" % (os.environ['HOME'],) )
232     pl_user = os.environ.get('PL_USER')
233     pl_pwd = os.environ.get('PL_PASS')
234     pl_vsys_vnet = os.environ.get('PL_VSYS_NET')
235     pl_hostnames = os.environ.get('PL_HOSTNAMES')
236     default_hostnames = ['openlab02.pl.sophia.inria.fr',
237                  'ple4.ipv6.lip6.fr',
238                  'planetlab2.di.unito.it',
239                  'merkur.planetlab.haw-hamburg.de',
240                  'planetlab1.cs.uit.no',
241                  'planetlab3.cs.st-andrews.ac.uk',
242                  'planetlab2.cs.uoi.gr',
243                  'planetlab3.xeno.cl.cam.ac.uk',
244                  'planet2.inf.tu-dresden.de',
245                  'planetlab2.csg.uzh.ch',
246                  'planetlab2.upm.ro',
247                  'planetlab-um00.di.uminho.pt',
248                  'planetlabpc2.upf.edu',
249                  'planet2.elte.hu',
250                  'planetlab2.esprit-tn.com' ]
251     ccn_local_port = os.environ.get('CCN_LOCAL_PORT')
252
253     usage = "usage: %prog -s <pl_slice> -H <pl_host> -k <ssh_key> -u <pl_user> -p <pl_password> -v <vsys_vnet> -N <host_names> -c <node_count> -d <delay> -P <ccn-local-port> -x <proxy>"
254
255     parser = OptionParser(usage=usage)
256     parser.add_option("-s", "--slicename", dest="slicename", 
257             help="PlanetLab slicename", default=slicename, type="str")
258     parser.add_option("-H", "--pl-host", dest="pl_host", 
259             help="PlanetLab site (e.g. www.planet-lab.eu)", 
260             default=pl_host, type="str")
261     parser.add_option("-k", "--ssh-key", dest="pl_ssh_key", 
262             help="Path to private ssh key used for PlanetLab authentication", 
263             default=pl_ssh_key, type="str")
264     parser.add_option("-u", "--pl-user", dest="pl_user", 
265             help="PlanetLab account user (i.e. Registration email address)", 
266             default=pl_user, type="str")
267     parser.add_option("-p", "--pl-pwd", dest="pl_pwd", 
268             help="PlanetLab account password", default=pl_pwd, type="str")
269     parser.add_option("-v", "--vsys-vnet", dest="vsys_vnet", 
270             help="Value of the vsys_vnet tag addigned to your slice. (e.g. 192.168.3.0/16)", 
271             default=pl_vsys_vnet, type="str")
272     parser.add_option("-N", "--host-names", dest="hostnames", 
273             help="Comma separated list of PlanetLab hostnames to use", 
274             default=pl_hostnames, type="str")
275     parser.add_option("-c", "--node-count", dest="node_count", 
276             help="Number of nodes to use", 
277             default=9, type="int")
278     parser.add_option("-d", "--delay", dest="delay", 
279             help="Time to wait before retrieveing the second video stream in seconds", 
280             default=40, type="int")
281     parser.add_option("-P", "--ccn-local-port", dest="port", 
282             help="Port to bind the CCNx daemon", 
283             default=ccn_local_port, type="int")
284     parser.add_option("-x", "--proxy", dest="proxy", 
285             help="Https proxy between here and PlanetLab machines", 
286             default=None, type="str")
287     (options, args) = parser.parse_args()
288
289     hostnames = map(string.strip, options.hostnames.split(",")) if options.hostnames else default_hostnames
290     if options.node_count > 0 and options.node_count < len(hostnames):
291        hostnames = hostnames[0:options.node_count]
292
293     vsys_vnet = options.vsys_vnet
294     slicename = options.slicename
295     pl_host = options.pl_host
296     pl_user= options.pl_user
297     pl_pwd = options.pl_pwd
298     pl_ssh_key = options.pl_ssh_key
299     delay = options.delay
300     port = options.port
301     proxy = options.proxy
302
303     run(hostnames, vsys_vnet, slicename, pl_host, pl_user, pl_pwd, pl_ssh_key, 
304             port_base, root_dir, delay, port, proxy)
305