OPNET在网络仿真中的应用研究

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OPNET在网络技术仿真实验中的应用

OPNET在网络技术仿真实验中的应用

分 析 和 比 较 计 算 ; 对 于 种 类 繁 多 的 组 网技 术 , 学 中 进 行 网 络 而 教
性 能 分 析 与 计 算 更加 困 难 . 使 学 校 建 立 了 网 络 实 验 室 , 由 于 即 也
( ) 试 模 块 再 次 仿 真 ( — i uao : 过 分 析 仿 真 数 据 , 5调 Re s l t n)通 m i 找 出 与 网 络 设 计 目标 的 差 距 , 过 修 改 网 络 拓 扑 结 构 、 新 网 络 通 更 设 备 、 整 协 议 及 业 务 量 等 . 次 仿 真 运 行 . 终 达 到 网络 设 计 的 调 再 最 各 项 性 能 指 标 . 网络 的吞 吐 量 、 时 、 应 时 间 等 。 如 延 响
( ) 置 网 络 拓 扑 ( o ooy : 用 OP T 提 供 的 向 导 和 各 1配 T p lg )利 NE 相 关 编 辑 器 , 成 场 景 的建 立 、 络 设 备 的 选 择 以 及 建 立 网络 拓 完 网 扑结构 。
( ) 置 业 务 ( r i) 建 立 网 络 业 务 流 量 模 型 , 过 选 择 在 2配 Ta c : f 通 网 络 上 运 行 的 应 用 业 务 类 型 , 所 仿 真 的 网 络 配 置 业 务 量 . 成 为 完 对 系统 流 量 的建 模 工作 。
( ) 布 结 果 和 仿 真 报 告 ( p r : 据 仿 真 结 果 , NE 6发 Reot 根 ) OP T
网络 技 术 更 新 速 度 快 和 经 费 所 限 , 无 法 满 足 各 种 网 络 设 备 和 众
多 组 网技 术 实 验 的 需要 , 网络 仿 真 技 术 为 上 述 问 题 的 解 决 提 供 了一种有效途径 。 网 络 仿 真 技 术 是 一 种 以 系 统 理 论 、 式 化 理 论 、 机 过 程 理 形 随 论 、 计 学 和 优 化 理 论 为 基 础 , 过 对 网 络 结 构 、 备 、 路 和 协 统 通 设 链

基于OPNET软件的数据网络建模与仿真分析

基于OPNET软件的数据网络建模与仿真分析
1 基于 OPNET 软件的数据网络安全故障的建模 与仿真
1.1 构件功能建模
网络中的节点设备故障可以分为 2 种,也就是硬件故 障和软件故障。其中硬件故障是不可恢复的,也可以将其 看做是永久性的故障。可以恢复的是软件故障,将其称作 临时故障。从现实情况来看,网络中的链路故障就只有硬 件故障这一种形式,也就是永久性故障。不管网络中的节 点设备和链路发生了哪种形式的故障,都将造成网络的中 断,有可能是临时的中断,也有可能是永久性的中断。所 以认为网络中的节点设备只有 2 种形态,也就是 ON(开) 和 OFF(关)。所以在建立安全数据网络构件功能故障仿真 模型时,需要将网络中的节点设备或者是链路设置为永久 失效或者是临时失效。
所以将 OPNET 应用在 IP 网络中的难点是建立华为系 列设备模型库。就 IP 网而言,其中涉及路由器、交换机、 网络终端等多种网络设备。分别属于不同的层次,需要在 节点域中完成建模工作。每个节点的内部都有多个节点模 块,这些节点模块共有 3 种类型,分别是处理器、数据流 和收发机,在进程域中实现处理器类的功能。使用管道阶
来进行,该文基于 OPNET(网络仿真技术软件包)软件的数据网络建模与仿真,从安全故障和在 IP(网际
互连协议)网络中的应用2个方面入手进行总结。OPNET 软件能对仿真模型进行修改,也能对网络功能进行
预测,可以比较多种网络设计方案的好坏。起到优化系统设计,降低项目投资运行风险的目的。
关键词 :OPNET 软件 ;功能建模 ;特定故障
信息技术
2020 NO.2(下) 中国新技术新产品
基于OPNET软件的数据网络建模
与仿真分析
郭 帅1 翟晗升2 董 宏1
(1. 南京邮电大学三牌楼校区,江苏 南京 210003 ;2. 南京邮电大学仙林校区,江苏 南京 210023)

网络仿真软件OPNET介绍与实例

网络仿真软件OPNET介绍与实例

网络仿真软件OPNET介绍与实例网络仿真技术是一种通过建立网络设备和网络链路的统计模型, 并模拟网络流量的传输, 从而获取网络设计或优化所需要的网络性能数据的仿真技术。

由于仿真不是基于数学计算, 而是基于统计模型,因此,统计复用的随机性被精确地再现。

strong网络仿真技术具有以下特点:一, 全新的模拟实验机理使其具有在高度复杂的网络环境下得到高可信度结果的特点。

二, 网络仿真的预测功能是其他任何方法都无法比拟的;三,使用范围广, 既可以用于现有网络的优化和扩容,也可以用于新网络的设计,而且特别适用于中大型网络的设计和优化;四,初期应用成本不高, 而且建好的网络模型可以延续使用, 后期投资还会不断下降。

OPNET介绍OPNET产品主要面向专业人士,帮助客户进行网络结构、设备和应用的设计、建设、分析和管理。

OPNET的产品主要针对三类客户,分成四个系列。

三类客户是指:网络服务提供商;网络设备制造商和一般企业。

四个系列产品核心包括:1.ServiceProviderGuru:面向网络服务提供商的智能化网络管理软件。

是OPNET公司的最新产品。

2.OPNET Modeler:为技术人员(工程师)提供一个网络技术和产品开发平台。

可以帮助他们设计和分析网络、网络设备和通信协议。

3.ITGuru:帮助网络专业人士预测和分析网络和网络应用的性能,诊断问题,查找影响系统性能的瓶颈,提出并验证解决方案。

4.WDM Guru,用于波分复用光纤网络的分析、评测。

OPNET Technology公司的仿真软件OPNET具有下面的突出特点,使其能够满足大型复杂网络的仿真需要:1. 提供三层建模机制,最底层为Process模型,以状态机来描述协议;其次为Node模型,由相应的协议模型构成,反映设备特性;最上层为网络模型。

三层模型和实际的网络、设备、协议层次完全对应,全面反映了网络的相关特性;2. 提供了一个比较齐全的的基本模型库,包括:路由器、交换机、服务器、客户机、ATM设备、DSL设备、ISDN设备等等;3. 采用离散事件驱动的模拟机理(discrete event driven),与时间驱动相比,计算效率得到很大提高。

OPNET网络仿真技术及网络设计

OPNET网络仿真技术及网络设计

三、基于OPNET的水声通信网络 设计与仿真
三、基于OPNET的水声通信网络设计与仿真
1、建模:首先,我们利用OPNET的建模工具,根据实际水下环境的地理信息、 通信设备、信号传输路径等构建出水声通信网络的模型。
三、基于OPNET的水声通信网络设计与仿真
2、配置参数:在模型建立后,我们需要配置相关的参数,例如信号的传输速 率、信号的功率、噪声的功率等。这些参数的设置对于仿真结果有着直接的影响。
OPNET网络仿真技术及网 络设计
目录
01 一、OPNET网络仿真 技术介绍
02 二、OPNET网络设计
03 三、案例分析
04 四、结论
05 参考内容
内容摘要
随着网络技术的飞速发展,网络设计已成为通信、计算机等领域的重要研究 方向。网络仿真是网络设计过程中的一种重要手段,它通过模拟网络行为,为网 络设计提供可靠的依据。其中,OPNET网络仿真技术是一种广泛使用的网络仿真 工具,本次演示将介绍OPNET网络仿真技术及网络设计。
四、结论
四、结论
本次演示介绍了水声通信网络的特点和挑战,并探讨了如何利用OPNET进行水 声通信网络的设计与仿真。通过建模、参数配置、仿真运行和结果分析,我们可 以对水声通信网络的性能进行全面的评估,为网络的设计和优化提供依据。这对 于提高水声通信网络的性能和稳定性具有重要的意义。
谢谢观看
一、OPNET网络仿真技术介绍
一、OPNET网络仿真技术介绍
OPNET(Optimized Network Engineering Tool)网络仿真技术是由 Caspell公司开发的一款网络仿真软件,它适用于通信网络、计算机网络、广域 网等领域。OPNET网络仿真技术通过建立数学模型来模拟网络行为,具有较高的 精度和可靠性。

OPNet仿真实验报告

OPNet仿真实验报告

南京航空航天大学OPNET仿真实验报告计算机网络实验目录第一章实验任务 (3)1.1 实验一 (3)1.2 实验二 (3)第二章OPNET网络建模及仿真方法 (3)2.1 OPNET简介 (3)2.2 OPNET仿真关键技术 (4)2.2.1 层次化建模技术 (4)2.2.2 离散事件仿真机制 (4)2.2.3 仿真调度机制 (4)2.2.4 通信机制 (4)2.3 OPNET仿真流程 (5)第三章实验仿真过程 (6)3.1 实验一单台服务器场景仿真过程 (6)3.1.1 建立网络拓扑结构 (6)3.1.2 收集统计量 (8)3.1.3 运行仿真 (9)3.1.4 60台PC场景1_expand_60 (10)3.1.5 90台PC场景1_expand_90 (11)3.2 实验一多台服务器场景仿真过程 (12)3.3 实验二用OPNET对RIP仿真分析 (13)第四章实验仿真结果及分析 (13)4.1 单台服务器场景仿真结果及分析 (13)4.1.1 整个网络平均延迟对比曲线图 (14)4.1.2 服务器与交换机链路的平均吞吐量对比曲线图 (14)4.1.3 服务器CPU负载变化对比曲线图,见图16. (15)4.2 多台服务器场景仿真结果及分析 (16)4.2.1 整个网络平均延迟对比曲线图 (16)4.2.2 服务器与交换机链路的平均吞吐量对比曲线图 (16)4.2.3 服务器CPU负载变化对比曲线图 (17)4.3 用OPNET对RIP仿真结果及分析 (18)4.3.1 RIP协议概述 (18)4.3.2 RIP的工作原理 (18)4.3.3 RIP路由更新机制 (20)4.3.4 建立网络拓扑结构 (21)4.3.5 仿真结果 (23)4.3.6 对RIP协议的总结 (28)第五章实验心得体会以及不足 (29)5.1 心得和体会 (29)5.2 实验中的不足 (29)OPNET仿真实验报告第一章实验任务1.1 实验一–设置一个仿真场景,假设PC有N台,服务器有M台,交换机和路由器根据N 值进行配置–当N=30,60,90和M=1时,设置仿真场景,配置连接设备,服务器配置FTP、TELNET、WWW、SNMP等服务,给出N不同取值时:1)整个网络平均延迟对比曲线图2)服务器与交换机链路的平均吞吐量对比曲线图3)服务器CPU负载变化对比曲线图–当N=90,M分别取值1和2时,设置仿真场景,配置连接设备,服务器配置同上,给出M不同取值时:1)整个网络平均延迟对比曲线图2)服务器与交换机链路的平均吞吐量对比曲线图3)服务器CPU负载变化对比曲线图。

基于OPNET仿真建模方法研究

基于OPNET仿真建模方法研究

改进,以获得更好的性能。 O N T 网络仿真软件为网络仿真提供了功能强大的开发环境,但在与 PE 其他仿真系统或应用程序之间实现分布式协同仿真方面存在一定的问题。 高
层体系构架 H A则是为满足大规模复杂系统仿真的需求而制定的一个通用 (L )
体系结构。H A 的显著特点是支持各类系统仿真,提供通用的数据交换通 L
d tbt g s u tn t o e s u tn s m r apct n ir un c i li w h hr li s t o t plao si i o m ao i t i ao y e m h e i i p cdrHg Lvl h e l (L ) a nr a het e ih r eu .i ee Acic r H A i g e l ic rwt cn o e h r tt e s e a r t u , c a c
f m f co o s u tn ta , L m ks aipoe et r t u tn i li sf r s H A e g t rvm n i o h n i f ao o w e o e m a r m e n
o n te s o ieet ds i e m es smuain h e f f n ir u o n i lt On te -p rt ad rue df rn ad tb t, dl ad h c o ea1 o
ABS AC TR T
N w dy io tn nl y e ps c y h ntok c rs , r ao t ho g dvl e qi l te w r sut e o aas n m i e o e o u k , e f c t u r ad l bcme pi tdWi cni o s et dn i soe sa n sa s o cm l a . h t u ul xe ig cp ad l ce e o ce t o n y n n n ce o t apct n, i d f ut por ad s n e to , f plaos i s i l t rga n d i t n w r t h e i i t i c o f m eg h e k h e dvl m n o t e o po cl ad e s n t ntok ee p et h nt r rt o , t d i o h e r o f e w k o s n h e g f e w eu m ns o o r hs ugn nes m as si c ugnl t qi et a . t e a ret d o en i c ne et o p lS h s e a n e f n e r y rf c ad d t fnt n te w r, ss m m l i t hi e e et pei te c o o h ntok te t s uao e nq l n r c h u i f e h y e i t n c u e re t te e te e. 2 na i t l t as e s m me w h t o h t ss er h a y r t s t g i h i f i I 0 d m n e s e h ye s u tn cn u dvl s rcl l t nto s u t n t i li t hi e e p p tu r , e r i li , m ao e q e o ai ay h e w k m ao h e

实验3:Opnet网络仿真软件的使用

实验3:Opnet网络仿真软件的使用

实验3:Opnet网络仿真软件的使用1实验题目Opnet网络仿真软件的使用2实验目的和要求1)采用Opnet构建网络拓扑2)采用Opnet分析网络的性能3实验设备及材料操作系统:Windows 2003/XP主机网络模拟器:OPNET4实验内容4.1 OPNET概述1) 软件版本:OPNET 14.02) OPNET介绍i) OPNET历史和现状OPNET公司起源于MIT(麻省理工学院),成立于1986年。

1987年OPNET 公司发布了其第一个商业化的网络性能仿真软件,提供了具有重要意义的网络性能优化工具,使得具有预测性的网络性能管理和仿真成为可能。

对于网络的设计和管理,一般分为3个阶段:第1阶段为设计阶段:包括网络拓扑结构的设计,协议的设计和配置以及网络中设备的设计和选择;第2阶段为发布阶段:设计出的网络能够具有一定性能,如吞吐率、响应时间等等;第3阶段为实际运营中的故障诊断、排错和升级优化。

OPNET公司的整个产品线正好能面向网络研发的不同阶段,即可以作网络的设计,也可以作为发布网络性能的依据,还可以作为已投入运营的网络的优化和故障诊断工具。

OPNET公司也是当前业界智能化网络管理分析解决方案的主要提供商。

ii) OPNET Modeler介绍Modeler主要面向研发,其宗旨是为了“Accelerating Network R&D(加速网络研发)。

Modeler的主要特征:●层次化的网络模型。

使用无限嵌套的子网来建立复杂的网络拓扑结构。

●简单明了的建模方法。

Modeler建模过程分为3个层次:进程(process)层次、节点(Node)层次以及网络(Network)层次。

在进程层次模拟单个对象的行为,在节点层次中将其互连成设备,在网络层次中将这些设备互连组成网络。

几个不同的网络场景组成“项目”,用以比较不同的设计方案。

这也是Modeler建模的重要机制,这种机制有利于项目的管理和分工。

基于opnet的网络协议分析与仿真

基于opnet的网络协议分析与仿真

基于opnet的网络协议分析与仿真摘要:介绍什么是opnet,网络仿真的好处,使用opnet进行tcp协议仿真以及对tcp四个算法的仿真与分析1.什么是opnetopnet是一个款通信方面的仿真软件,在国外,网络仿真技术的研究和应用已经有十多年的历史。

以前主要用于网络协议和网络设备的开发和研究,使用者大都是大学和研究所的研究和开发人员,近年来网络仿真软件生产厂商近年来纷纷把应用和开发重点转向网络规划和设计方面,将用户由原来的研究开发人员转向网络规划和设计人员,另一方面网络仿真规划设计软件的使用和操作相当复杂,还远没有达到一般网络规划设计人员经过短时间培训就能够熟练使用的目标,国外网络仿真软件厂家正致力于简化软件界面和操作流程,强化软件的项目应用能力,特别是加强了与网络管理软件厂商的合作,开发与网管软件的接口,使得网络模型的建立逐步自动化,加快网络建模的速度。

我国的网络仿真技术的研究1999 年刚刚起步,这主要两个原因,一个是我国数据网络的发展较晚,对网络仿真技术的需求相对不是十分迫切另一个原因是主流的网络仿真软件基本上产自美国,而其高端产品在1998 年以前一直是包括中国在内的社会主义国家禁运。

近年来,特别是1998 年以来,由于我国数据网络的猛发展的拉动和美国解除高端网络仿真软件出口的限制的刺激,我国的网络仿真研究和用逐步起步。

2.网络仿真的好处网络仿真技术是一种通过建立网络设备、链路和协议模型, 并模拟网络流量的传输,从而获取网络设计或优化所需要的网络性能数据的仿真技术。

从应用的角度上看,网络仿真技术有以下特点:(1)全新的模拟实验机理,使其具有在高度复杂的网络环境下得到高可信度结果的特点。

网络仿真的预测功能是其他任何方法都无法比拟的;(2)使用范围广,既可以用于现有网络的优化和扩容,也可以用于新网络的设计,而且特别适用于大中型网络的设计和优化;(3)初期应用成本不高,而且建好的网络模型可以延用,后期投资还会不断下降。

网络系统仿真设计方法与工具分析

网络系统仿真设计方法与工具分析

网络系统仿真设计方法与工具分析随着信息技术和互联网的快速发展,网络系统的设计和仿真成为了重要的领域。

网络系统仿真具有很多优点,例如可以提前检测出潜在问题、减少开发成本、加快系统部署等。

本文将分析网络系统仿真设计方法与工具,讨论其应用和优势。

网络系统仿真设计方法1. 离散事件仿真(DES):离散事件仿真是一种常用的网络系统仿真方法,其以事件为触发,模拟网络系统中的实时行为。

通过记录和处理事件触发的序列,可以获得系统性能指标、资源利用率等信息。

2. 连续仿真:连续仿真是模拟网络系统中连续变化的过程,例如网络流量、信号传输等。

连续仿真可以模拟实际系统中的连续运行过程,提供更加准确的结果。

3. 混合仿真:混合仿真是将离散事件仿真与连续仿真相结合的方法。

通过将网络系统划分为离散事件和连续变化两个部分,可以更好地模拟实际系统的行为。

网络系统仿真设计工具1. OPNET:OPNET是一种常用的网络系统仿真工具,可以用于网络性能分析、协议设计、网络规划等。

OPNET提供了强大的图形界面和仿真引擎,可以方便地构建和部署复杂的网络系统。

2. NS-3:NS-3是一个开源的网络仿真器,具有强大的建模和仿真功能。

NS-3支持C++和Python等编程语言,用户可以自定义网络协议和拓扑结构,进行系统性能评估和研究。

3. MATLAB/Simulink:MATLAB/Simulink是一种流行的工具,广泛应用于系统建模和仿真领域。

其强大的数学和建模工具可以用于网络系统性能分析、优化和设计。

网络系统仿真设计工具的优势1. 提高系统效率:通过仿真设计工具,可以对网络系统的性能进行评估和优化,提高系统的效率和稳定性。

2. 减少开发成本:通过仿真工具可以在系统实际实施前检测问题,减少开发过程中的试错成本。

3. 加速系统部署:仿真工具可以模拟实际环境下的系统运行情况,提前发现可能的问题,从而加速系统的部署和推广。

4. 提供决策支持:仿真工具可以帮助决策者评估不同方案的可行性和效果,在制定决策时提供科学的依据。

基于OPNET的网络实验教学半实物仿真研究

基于OPNET的网络实验教学半实物仿真研究

基于OPNET的网络实验教学半实物仿真研究赵建军(浙江海洋大学,浙江舟山316000)【摘要】随着网络技术的进一步提高,在网络实验教学中需要使用仿真手段将模拟网络与真实网络相连接,在半实物仿真系统的模拟过程中,需要利用一些仿真软件才能够解决模拟网络与真实网络之间的通信。

本文简要介绍半实物仿真的概念,进而介绍了OPENT这种仿真软件,最后论述了在网络实验教学中应用OPNET仿真软件的内容。

【关键词】OPNET;网络实验;网络实验教学;半实物仿真;仿真研究0引言随着网络技术的不断发展,网络之间的通信协议变得越来越复杂,如何将不同类型的网络进行通信是急需要解决的问题。

在网络实验教学过程中,经常需要将不同类型的网络结合在一起,如果使用真实的网络接入,就会提高教学成本。

因此,本文介绍了OPNET仿真软件的使用,同时介绍了如何将在网络实验教学中使用OPNET的方法,更好地促进半实物仿真的研究,提高网络实验教学的教学效果。

1半实物仿真简介1.1半实物仿真的概念和特点半实物仿真主要是将一部分模拟网络接入到真实的网络中,从而形成一个整体的网络回路。

半实物仿真往往具有以下几个特点:第一,在原有的系统中,各个子系统之间很难建立正确的仿真模型,而且这些仿真模型很容易受到外界因素的影响,从而无法达到良好的效果;但是半实物仿真能够将模拟网络直接接入真实网络,从而避免了仿真模型建立过程中的困难;第二,利用半实物的仿真技术能够进一步检验原有仿真模型的准确性,同时可以对某个组成部分的可靠性进行检验,并能够灵活地调整其中的某些参数。

由于半实物仿真具有以上这些特点,所以在仿真过程中有着非常重要的作用。

1.2半实物仿真中的关键技术在半实物仿真的过程中,不仅仅需要用到实用的仿真软件,而且还需要接入可靠的系统中,使得仿真软件和真实系统之间相互协调。

其中的关键技术主要有以下几点:第一,对系统的建模技术,对于系统建立模型然后对其进行半实物仿真,这是半实物仿真的前提,因此,必须对系统进行深入地了解和分析,才能建立较为准确的模型;第二,模拟系统与真实系统之间的实时通信,由于模拟系统与真实系统之间还存在一定的差异性,所以两者之间在进行交互的过程中,还需要进行实时性的管理。

OPNET在网络仿真中的实验综述

OPNET在网络仿真中的实验综述

计提供客观、 可靠 的定量依据 , 可以构建接近真实的网络环 境 和 业务 , 测 试 网络 产 品性 能 指标 。 而且 O P N E T具有 : 网 络模型、 节 点 模型 、 进 程模 型 三层 建 模机 制 ; 丰 富的模 型 库 ; 综 合 统计 量 收集 和 分析 工 具等 特 点 可 以很好 地 完成 网络 实 践 中 各种 难 以实 现 的实 验项 目。使 用 O P NE T 可 以使 各种 抽 象 的 问题变 得 更 加直 观 , 易 于接 受 。 使 网 络知 识 的理 解和 掌 握变 得 更加 容 易 ,从 而 激发 学 生 的学 习积 极 性和 学 习 兴 趣。通过 OP N E T建模 并搭建各种不同参数的网络仿真平 台, 可 以全面 理 解各 种 网络 协 议 的性 能 。利用 O P N E T节 点 编 辑器 、 进 程编 辑器 不 仅可 以学 习各 种 网络协 议 的工 作原理 及 其 工作 过程 , 还 可 以 自行研 究 和设 计 网络 协 议 , 从而 加深 相 关 知识 的理 解 。利 用 OP NE T 提 供 的仿 真结 果及 分 析报 告功能, 可 以为 网络 优 化提 供 依据 。 仿真 报 告直 观地 显 示 网 络 性能 参数 可 以通 过这些 参 数提 出设 计和优 化 方案 , 再结合 O P N ET支持 的 V C联 合调 试 功 能快 速地 验 证仿 真 实验 结果 和 仿真 中存在 的 问题 , 从 而拓 宽实验 项 目; 设计 和优 化 各种 新的网络协议并 比较不同设计方案的性能, 从而激发学生的 学习主动性和创造能力。下面就介绍几种 OP N E T在网络 技术仿真实验中的运用。 局域网的仿真分析: 构 建局域网关键 的因素是其流量 和延迟时间的分析, 这 一 点非 常 难 于 掌 握 , 这个 问题 可 通 过0 P NE T加以解决。 首先利用 O P NE T提供 的图形界面 构建相应的局域网, 然后运行仿真并提取统计量, 最后通 过图形界面显示其流量和延迟时间, 对局域 网的流量和延 迟 时 间有 一 个 直 观 的认 识 。可 进 一 步 通 过 图形 方 式 增 加 路 由器 和 其 它 的 局 域 网 , 再次运行仿真 , 提 取相 应 的流 量

OPNet仿真实验报告

OPNet仿真实验报告

南京航空航天大学OPNET仿真实验报告计算机网络实验目录第一章实验任务 (3)1.1 实验一 (3)1.2 实验二 (3)第二章OPNET网络建模及仿真方法 (3)2.1 OPNET简介 (3)2.2 OPNET仿真关键技术 (4)2.2.1 层次化建模技术 (4)2.2.2 离散事件仿真机制 (4)2.2.3 仿真调度机制 (4)2.2.4 通信机制 (4)2.3 OPNET仿真流程 (5)第三章实验仿真过程 (6)3.1 实验一单台服务器场景仿真过程 (6)3.1.1 建立网络拓扑结构 (6)3.1.2 收集统计量 (8)3.1.3 运行仿真 (9)3.1.4 60台PC场景1_expand_60 (10)3.1.5 90台PC场景1_expand_90 (11)3.2 实验一多台服务器场景仿真过程 (12)3.3 实验二用OPNET对RIP仿真分析 (13)第四章实验仿真结果及分析 (13)4.1 单台服务器场景仿真结果及分析 (13)4.1.1 整个网络平均延迟对比曲线图 (14)4.1.2 服务器与交换机链路的平均吞吐量对比曲线图 (14)4.1.3 服务器CPU负载变化对比曲线图,见图16. (15)4.2 多台服务器场景仿真结果及分析 (16)4.2.1 整个网络平均延迟对比曲线图 (16)4.2.2 服务器与交换机链路的平均吞吐量对比曲线图 (16)4.2.3 服务器CPU负载变化对比曲线图 (17)4.3 用OPNET对RIP仿真结果及分析 (18)4.3.1 RIP协议概述 (18)4.3.2 RIP的工作原理 (18)4.3.3 RIP路由更新机制 (20)4.3.4 建立网络拓扑结构 (21)4.3.5 仿真结果 (23)4.3.6 对RIP协议的总结 (28)第五章实验心得体会以及不足 (29)5.1 心得和体会 (29)5.2 实验中的不足 (29)OPNET仿真实验报告第一章实验任务1.1 实验一–设置一个仿真场景,假设PC有N台,服务器有M台,交换机和路由器根据N 值进行配置–当N=30,60,90和M=1时,设置仿真场景,配置连接设备,服务器配置FTP、TELNET、WWW、SNMP等服务,给出N不同取值时:1)整个网络平均延迟对比曲线图2)服务器与交换机链路的平均吞吐量对比曲线图3)服务器CPU负载变化对比曲线图–当N=90,M分别取值1和2时,设置仿真场景,配置连接设备,服务器配置同上,给出M不同取值时:1)整个网络平均延迟对比曲线图2)服务器与交换机链路的平均吞吐量对比曲线图3)服务器CPU负载变化对比曲线图。

网络排队策略优化的OPNET仿真研究

网络排队策略优化的OPNET仿真研究

网络排队策略优化的OPNET仿真研究摘要:移动通信技术的迅速发展,越来越需要各种网络技术的全面支持与融合。

基于这个原因,就路由器传递数据包的排队策略对移动通讯系统的服务质量进行了研究,并利用OPNET软件进行了仿真。

结果表明,采用WFQ策略,接口每次按不同的权重从不同队列中取不同数量的数据包发送,能优化路由器的数据吞吐量。

关键词:OPNET仿真;排队策略;服务质量0引言OPNET作为网络仿真软件已得到充分的应用,OPNET的建模是以事件调度为基础的,结合进程交互以便于处理。

OPNET Modeler 则是在网络的各个层面来进行各种通信模型的仿真工作,同时还提供网络层、节点层和进程层的三层建模机制。

在本文中,主要是分析路由器传递数据包的排队策略对系统QoS的影响。

路由器是基于存储转发工作的,当一个数据包到达某个接口时可能需要排队等待转发。

传统的队列策略是FIFO,但随着互联网上音频和视频的数据增多,这部分流量需要更大的带宽和优先级,传统的FIFO已经不能满足要求。

一种解决方法是Weighted Fair Queuing(WFQ)策略,即有多条队列,分别赋予它们不同的权重,接口每次按照权重不同从队列中取不同数量的数据包发送;另一种是Priority Queuing策略,也是维护多个队列,但是每个队列有不同的优先级,优先级高的队列优先得到服务。

1仿真工具简介OPNET是众多网络仿真工具中的一种,它的功能非常强大。

总的仿真模型分为3个层次,同时也具备3种图形化编辑器,分别是进程编辑器、节点编辑器、网络编辑器。

模型层次最下端为进程模型,通常用状态机来描述;第二层为节点模型,是由网络的各种协议模型形成,能从一定程度上反映设备特性;第三层为网络模型,提供各种网络支持。

模型的各个层次和真实的网络及各种模型相对应,能够最大化反映网络的各种应用特性。

同时,OPNET软件自带的各种数据程序包能提供参数化、模块化的功能。

OPNET在网络技术仿真实验中的应用

OPNET在网络技术仿真实验中的应用

一 、引 言 网络技术课程主要讲解网络原理和各种组网技术, 在教学 实践中, 面对抽象的网络体系结构和复杂的网络协议, 教师往往 也只能从理论上进行分析, 而无法对网络协议的性能进行定量 分析和比较计算; 而对于种类繁多的组网技术, 教学中进行网络 性能分析与计算更加困难, 即使学校建立了网络实验室, 也由于 网络技术更新速度快和经费所限, 无法满足各种网络设备和众 多组网技术实验的需要, 网络仿真技术为上述问题的解决提供 了一种有效途径。 网 络 仿 真 技 术 是 一 种 以 系 统 理 论 、形 式 化 理 论 、随 机 过 程 理 论 、统 计 学 和 优 化 理 论 为 基 础 , 通 过 对 网 络 结 构 、设 备 、链 路 和 协 议的建模, 建立一个模拟真实网络的环境, 从而获取网络设计或 优 化 所 需 要 的 网 络 性 能 数 据 的 仿 真 技 术 。[1] 目 前 常 用 的 网 络 仿 真 软 件 有 : OPNET , NS2, OMNET+ + 等 。本 文 提 出 了 将 OPNET 应用于网络技术仿真实验的总体框架, 重点讨论了其应用于网 络 拓 扑 、体 系 结 构 、协 议 、性 能 分 析 、网 络 应 用 、网 络 规 划 设 计 和 网 络 管 理 等 教 学 环 节 中 的 仿 真 实 验 途 径 和 方 法 。[2,3] 二、OP NET 的仿真原理及流程 OPNET 采 用 离 散 事 件 驱 动 的 模 拟 机 理 , 其 中“事 件 ”是 指 网 络状态的变化, 也就是说, 只有网络状态发生变化时, 模拟机才工 作, 状态不发生变化, 不进行仿真。仿真的时间是离散的, 每当有 一个事件出现后时间往前推进, 也就是时间是跳跃前进的。一个 仿真时间点上可以同时出现多个事件, 事件的发生有疏密的区 别。OPNET 采用基于包的建模机制模拟实际物理网络中包的流 动, 模拟实际网络协议中的组 包和拆包的 过 程 , 可 以 生 成 、编 辑 任 何标准的或自定义的包格式。 OPNET 采用面向对象的建模方法来反映实际的网络组成 和 结构, 采用三层模型实现对网络行为的 描 述 : 网 络 模 型 、节 点 模 型 和进程模型。通过 OPNET 提供 的向导编辑器完成对三层模型的 细 节 刻 画 , OPNET Modeler 中 常 用 的 编 辑 器 有 : 网 络 编 辑 器 ( Network Editor) 、节点编辑器( Node Editor) 、进程编 辑 器 ( Process

OPNET在网络仿真中的应用研究

OPNET在网络仿真中的应用研究

当前,网络技术快速发展,人们对网络通信的需求日益提高,网络规模越来越庞大,网络健壮性和可靠性等性能指标也很难进行准确的评估。

不论是构建新网络、还是对原有网络进行升级改造、或者开发测试新协议,都需要对整个网络的传输指标(例如数据传输最大速度、平均速度、网络延迟和数据吞吐率等)、健壮性和可靠性进行客观评估,以使网络能够具有较高的性价比,最大程度地保护已有投资,提高软硬件资源利用率,提供最好的服务质量。

因此,需要一种科学的手段来反映和预测网络的性能。

网络仿真技术是通过利用建模和统计分析的方法模拟网络行为,从而获得特定网络特性和参数的技术[1] 。

其中建模分为网络建模(网络设备、通信链路等)和流量建模两部分。

模拟网络行为是模拟网络数据在实际网络中进行传输、交换和复用的过程。

通过网络仿真,可以获取很多种网络特性参数,常用的有网络节点性能统计量、网络流量、网络延迟、全局性能统计量等[2]。

既能够得到业务层数据统计量,也能够得到指定协议内部特殊参数的统计结果[1-2]。

目前在教学和科研活动中使用较多的网络仿真软件有、、、等Berkeley NS OMNeT++SSFNET OPNET [3],其中的功能最为强大,提供了大部OPNET Modeler 分通信网络和分布式系统建模的模拟仿真开发环境,是当前应用最普及的一种网络仿真软件。

网络仿真软件介绍1 OPNET 是美国公司的产品OPNET OPNET Technologies Ins [1,4,5],是一种功能强大的网络仿真和建模工具软件。

能够支持面向对象建模,并提供友好的图形化编辑界面OPNET [1,4]。

能够完全模拟为研究通信协议和路由算法的真实网络环境,利用详细完备的结果分析器可以对网络性能进行快速高效、形象直观的分析并输出为用户需要的多种图表。

主要特点1.1 OPNET Modeler 是一种专业的可视化网络原型建模软件,可以根据需要便捷地建立网络模型。

OPNET在网络设计中的应用

OPNET在网络设计中的应用

目录1绪论 (1)2 OPNET (1)2.1OPNET简介 (1)2.2 OPNET特点 (2)3 OPNET在网络中的应用 (3)3.1使用 O PN ET 进行网络仿真几步 (3)3.2 O PN E T 在网络规划和设计中的应用 (4)4总结 (5)参考文献 (6)1绪论随着 Internet 网的快速普及与发展 ,要规划和设计一个性能完善的网络系统 ,光靠理论计算或凭个人的组网经验是无法完成的。

如果在真实的网络环境中进行性能研究、网络规划、设计和开发 ,不仅耗资大 ,而且在统计数据的收集和分析上也有一定困难。

在实际工作中 ,往往通过网络仿真软件来模拟和估算其性能 ,通过模拟和仿真来调整一些网络参数以期达到最佳的使用效果。

网络仿真是一种非常有用的网络研究工具 ,它以系统理论、形式化理论、随机过程和统计学理论、优化理论为基础。

网络仿真软件通过在计算机上建立一个虚拟的网络平台 ,来实现真实网络环境的模拟 ,网络技术开发人员在这个平台上不仅能对网络通信、网络设备、网络协议、网络规划以及网络应用进行设计研究 ,还能对网络的性能进行分析和评价。

另外 ,仿真软件所提供的仿真运行和结果分析功能使开发人员能快速、直观的得到网络性能参数 ,为优化设计或做出决策提供更便捷、有效的手段。

2 OPNET2.1OPNET简介OPNET 最早出自麻省理工学院的两个博士之手,最终得以商业化。

OPNET 被广泛应用于精确模拟领域,例如网络设备制造领域的企业商Cisco 以及运营商AT&T,都采用OPNET 来做各种各样的网络环境模拟和调试。

在OPNET 的各类产品中,Modeler 几乎包含其他产品的所有功能,针对不同领域,主要的用途如下:(1)对于企业网的模拟,Modeler 调用自带的已经建好的标准模型组建网络,在某些业务应用达不到事先预想结果或服务质量未及规定要求,比如说网上电子交易过程中交易延迟、数据库服务等业务响应时间慢于正常情况时,Modeler 捕捉重要的流量进行分析,从业务、网络、服务器三方面来找出瓶颈。

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当前,网络技术快速发展,人们对网络通信的需求日益提高,网络规模越来越庞大,网络健壮性和可靠性等性能指标也很难进行准确的评估。

不论是构建新网络、还是对原有网络进行升级改造、或者开发测试新协议,都需要对整个网络的传输指标(例如数据传输最大速度、平均速度、网络延迟和数据吞吐率等)、健壮性和可靠性进行客观评估,以使网络能够具有较高的性价比,最大程度地保护已有投资,提高软硬件资源利用率,提供最好的服务质量。

因此,需要一种科学的手段来反映和预测网络的性能。

网络仿真技术是通过利用建模和统计分析的方法模拟网络行为,从而获得特定网络特性和参数的技术[1] 。

其中建模分为网络建模(网络设备、通信链路等)和流量建模两部分。

模拟网络行为是模拟网络数据在实际网络中进行传输、交换和复用的过程。

通过网络仿真,可以获取很多种网络特性参数,常用的有网络节点性能统计量、网络流量、网络延迟、全局性能统计量等[2]。

既能够得到业务层数据统计量,也能够得到指定协议内部特殊参数的统计结果[1-2]。

目前在教学和科研活动中使用较多的网络仿真软件有、、、等Berkeley NS OMNeT++SSFNET OPNET [3],其中的功能最为强大,提供了大部OPNET Modeler 分通信网络和分布式系统建模的模拟仿真开发环境,是当前应用最普及的一种网络仿真软件。

网络仿真软件介绍1 OPNET 是美国公司的产品OPNET OPNET Technologies Ins [1,4,5],是一种功能强大的网络仿真和建模工具软件。

能够支持面向对象建模,并提供友好的图形化编辑界面OPNET [1,4]。

能够完全模拟为研究通信协议和路由算法的真实网络环境,利用详细完备的结果分析器可以对网络性能进行快速高效、形象直观的分析并输出为用户需要的多种图表。

主要特点1.1 OPNET Modeler 是一种专业的可视化网络原型建模软件,可以根据需要便捷地建立网络模型。

其主OPNET Modeler 要特点[1-3]有以下几点:)三层建模机制1 层能够模拟单个对象,层可将对象互连成为设备,层又可将各个Process Node Net 设备互连组成一个网络。

的三层模型与实际的网络、设备和协议等层次完全一一对应,全面反映OPNET 了网络的相关特性,便于用户理解和掌握。

)有限状态机2通过语言在有限状态机的状态和转移条件中对任何过程进行编程模拟,可以C/C++随意控制网络仿真的详细程度。

)具有详细协议模型的全面模型库3提供了目前常见的协议模型库,主要包括:以太网、令OPNET 牌环、、、、、、、帧中继等等,模型库都以有限状态机的形式存在。

VoIP TCP/IP RIP OSPF BGP4ATM )4强大的统计分析功能 内建了很多性能统计器,能够自动采集网络模拟过程的结果数据,OPNET 在网络仿真中的应用研究OPNET 李志先1,张灵玲2(1.洛阳理工学院计算机与信息工程系;洛阳理工学院学报编辑部,河南洛阳 2.471023)摘要: 网络仿真技术是网络规划与设计的有效方法和工具。

阐述了网络仿真软件的建模步骤及其仿真方OPNET 法。

利用对现有网络和升级后的网络进行仿真,给出仿真结果并对其进行了分析。

OPNET 关键词:网络仿真;;网络规划OPNET DOI:10.3969/j.issn.1674-5043.2009.03.013中图分类号: TP393 文献标识码: A 文章编号: 1674-5043(2009)03-0044-04收稿日期:2009-05-20 作者简介: 李志先男河南镇平县人硕士讲师主要从事网络应用、数据挖掘方面的研究 (1972-),,,,,.允许用户利用自定义程序增强这些统计器的性能。

同时还可以对采集到的数据进行多种分析,并OPNET 能够以文件和图形的方式输出。

)完全开放性及应用程序接口()5API提供了特有的应用程序接口功能,用户可以根据自OPNET 己的需要向添加、修改已有的源代码,使得网络模型和数据文件很容易被其它编程工具调用。

OPNET 仿真步骤1.2 OPNET Modeler 使用仿真可以分为个步骤,分别是配置网络拓扑()、配置业务OPNET Modeler 6Topology ()、收集结果统计量()、运行仿真()、调试模块再次仿真(Traffic Statistics Simulation Re-),最后给出结果和拓扑报告()simulation result& report [1,2,6]。

仿真应用2 OPNET Modeler 仿真问题具体描述2.1 在一个办公楼,原有台服务器和台工作站计算机组成的网络,现在需要增加台计算机,并要求11040与原有的网络连接起来。

仿真的任务就是分析在引入了附加网络后原来的服务器的负荷和网络的节点之间的延迟变化情况,判断网络性能能否满足实际需求。

下面重点论述仿真模型的建立和分析方法,并给出使用通信仿真软件包对上述网络问题进行仿真的具体过程。

OPNET 仿真条件分析2.2 通过对现有网络和计划扩容的网络设计方案进行分析,得出以下仿真条件:①原网络和改造后的网 络均采用星型拓扑结构;②网络为采用协议的以太网;③网络中使用的设备主要包括 TCP/IP 100Base-T 台工作站(其中原有台,后增加台)、台服务器,台交换机和台路5010401IBM 2Cisco2948G 1Cisco2621由器;④网络应用主要是文件下载和浏览服务。

FTP HTTP 网络建模2.3 在仿真问题描述和仿真条件分析基础上,利用建立网络模型。

由于该办公楼主要OPNET Modeler 提供服务和浏览服务两项业务,因此网络模型中还必须建立相应的网络业务配置模型,这里FTP HTTP 可以使用基本模型库中已预先定义的OPNET 两个业务配置模型:和Sm_Application_Config 。

为便于对比分析改造前后Sm_Profile_Config 网络性能的变化情况,需要建立两个场景:改造前网络拓扑模型和改造后网络拓扑模型Old 如图和图所示。

场景中有个中心节New 12Old 1点和个工作站节点构成的星型拓扑结构网络10模型,其中是中心节点,CS_2948G_ae48_ge2是工作站节点,Sm_Int_wkstn Sm_Int_Server是与中心节点相连的服务器。

场景中新增New 一个具有中心节点和个工作站的星型网络,40通过一个节点与原有CS_2621_3s_a2_fe2_slip2星型网络(个节点)连接为一个整体。

10建立好网络仿真模型后,还需要设置网络仿真统计量。

根据前面的分析可知,仿真的任务就是分析该网络在扩容前后服务器的负载和网络延迟两项性能的变化。

因此,这里需要采集的网络仿真统计量就是服务器节点()的负载()和网络延迟(全局变量)。

node_11Server LoadEthernet Delay 图改造前网络拓扑模型图1仿真与分析2.4 设置网络仿真时间为,仿真种子等于,其它使用默认值。

执行仿真后,可以得到如图所示的1 h 1283服务器负载对比图和如图所示的网络性能延迟时间对比图。

4图改造前后服务器负载对比图3 图改造前后网络延迟时间对比图4 观察图可以发现,场景处于平衡状态时服务器负载稳定在,场景处于平衡状态3Old 2000 bits/sec New 时服务器负载稳定在,网络改造前后服务器负载有了非常大的提高,两个场景中服务器负载11000 bits/sec 增加幅度与网络中工作站数量基本成正比例关系(均为∶)。

15从图可以发现,场景处于平衡状态时网络延迟稳定在,场景处于平衡状态时网络延4Old 0.00004 s New 迟稳定在将近,二者之比为∶。

0.00006 s 1 1.5与服务器负载成比例增加相比,改造后网络的延迟时间并没有因为服务器负载的大幅增加而显著增大,网络响应性能并没有变慢。

由此可以得出结论,扩容改造后的新局域网性能并未受到显著影响,仍然可以很好的提供各项服务,原有网络硬件设施仍然可以满足改造后各种业务的需求,不需要对网络硬件进行升级或改造。

结语3能够迅速地建立网络模型并进行仿真,采集数据和进行统计,准确地分析复杂网络的性能和OPNET 图改造后网络拓扑模型图2行为,非常适合于预测网络的性能。

着重分析了网络仿真软件的建模步骤及其仿真方法,通过分OPNET 析改造前后网络延迟和服务器负载的变化,讨论了在网络规划和设计中的应用。

网络仿真OPNET OPNET 技术在研究网络仿真和进行网络规划与优化设计领域必将发挥更大的作用。

参考文献:陈敏网络仿真北京清华大学出版社[1] .OPENT[M].:,2004.王文博张金文与网络仿真北京人民邮电出版社[2] ,.OPENT Molder [M].:,2003.[3] OPNET online documentation 10.0.C[R].USA:OPNET Technologies,Inc.Washington DC,2004.[4] Mattisa Bjorlin.A study of Modeling and Simulation for computer and network security[D].Sweden:University of Stockholm/Royal Institute of Technology,2005.陈长兴高晓光张敬伟张军基于的网络仿真空军工程大学学报自然科学版[5] ,,,.OPNET [J].(),2007,(2):90-92.杨宏宇王兴隆谢丽霞网络仿真软件的应用与实践计算机应用[6] ,,.OPNET [J].,2004,(S2):253-255.The Application Research of Network Simulation Based on OPNETLI Zhi-xian, ZHANG Ling-ling(Luoyang Institute of Science and Technology, Luoyang 471023, China)Abstract: Network simulation technology is an effective tool to make network planning and designing. This paper mainly illustrates the modeling steps and the simulation process of the OPNET, a network-simulation software. And it also evaluates the result from the analysis of the existing and improved network model based on OPNET.Key words: Network simulation; OPNET; Network planning(上接第页)43参考文献:[1] MapX Mobile 5.05 Developer Guide[M].American:MapInfo Corporation Publish,2004.崔晓东郑玉华基于距离准则的地图匹配算法研究城市交通[2] ,.[J].,2006,(5):53-57.陈佳瑜肖桂荣基于权重的地图匹配算法计算机工程与应用[3] ,.[J].,2005,(11):168-170.王楠王勇峰刘积仁一个基于位置点匹配的地图匹配算法东北大学学报自然科学版[4] ,,.[J].(),1999,20(4):344-347.周颖程荫杭基于曲线拟合的地图匹配算法交通运输系统工程与信息[5] ,.[J].,2004,(5):68-70.The Design and Implement of Electronic Mapping Positioning Arithmetic Based on Embedded SystemXU Qing-gong 1 , ZHAO Jia 2, HU Yan 2(p. & Info. Enginerring Department, Luoyang Institute of Science and Technology, Luoyang 471023, China2.School of Info.& Cont.Eng., Xi'an Univ. of Arch. & Tech., Xi'an 710055, China)Abstract: A Mapping arithmetic based on Windows CE electronic mapping positioning environment has been discussed in this paper, which is fit for embedded map positioning system. This arithmetic is realized by joining the point, distance between the point and a nearby road, and the angle matching the pointed line. The corresponding experiment result figures are also given.Key words: Embedded System; Positioning; Mapping Arithmetic。

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