基于OPNET的网络建模与仿真设计
[模板] 实验四 基于Opnet的网络仿真设计
实验四:基于Opnet的网络设计【实验题目】基于Opnet的网络设计【实验目的与要求】(1)理解网络仿真的工作原理;(2)掌握Opnet的安装与使用;【实验需求】会安装Opnet仿真软件,并进行简单的一些场景仿真【实验步骤】1、Opnet的安装1)拔掉网线,如果有防火墙软件,打开UDP2047端口或者彻底关闭防火墙。
2)执行modeler_81_plxx_win32.exe,按照提示安装OPNET Modeler软件。
最后选择License类型时,请选择Standalone模式。
3)再执行modeler_doc_xxxx_win32.exe和models_81_xxx_win32.exe,按照提示安装文档和库文件。
4)将xxx\Opnet(8.1.A_PL8)\8.1.A_PL3_8_Crack目录下的所有文件拷贝到C:\Program Files\OPNET\8.1.A\sys\pc_intel_win32\bin下。
5)从Start Menu里运行OPNET Modeler,此时会提示无License,选择运行License Management,此时应该没有任何license。
6)关闭License Manager,但不要关闭OPNET Modeler。
7)从OPNET Modeler的Edit-Preference里检查license_server和license_server_ standalone设置是否正确。
如果之前选Standalone模式,license_server应该为 localhost,本机地址或主机名,licenser_server_standalone应该为TRUE(如下图)。
如果修改了某些设置,请重新启动OPNET(回到第5步)。
8)双击bin目录下的Mk_Lic.exe,回车继续,等到出现结束提示后,回车关闭该窗口。
(等待的时间会比较长,如果中途退出,license会不完全。
基于OPNET软件的数据网络建模与仿真分析
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)
基于opnet的link16仿真建模及其实现算法
基于opnet的link16仿真建模及其实现算法
OPNET(Optimized Network Engineering Tools)是一款网络仿真软件,可用于建立并仿真各种无线通信系统。
Link 16是一种常见的MIL-STD目录下的无线通信标准,具有抗干扰性能和可靠性强的特点,广泛应用于军事通信中。
在OPNET中建立Link 16仿真模型,需要以下步骤:
1. 建立网络场景
首先需要在OPNET中建立所需的网络场景,包括添加节点、配置节点参数等。
可以通过手动创建节点,或者导入外部系统到OPNET中实现。
2. 定义网络协议
针对Link 16协议,需要在OPNET中创建相应的协议并定义其属性、参数等等。
比如定义媒介访问控制(MAC)协议以及路由协议等。
3. 实现仿真数据传输
仿真中需要实现数据的传输过程,包括数据的生成、传输过程、节点处理等。
具体实现过程需要参考Link 16标准,结合OPNET软件的特性进行实现。
4. 设置仿真参数
通过设置仿真参数,比如仿真时间、节点数量、网络拓扑结构等等,可以控制仿真的规模和效果。
5. 执行仿真并分析结果
完成仿真模型的搭建后,可以执行仿真并分析仿真结果,比如数据的传输速率、网络的稳定性等等。
总之,建立基于OPNET的Link 16仿真模型需要深入理解Link 16标准和OPNET软件的特性,根据实际应用场景进行相应的模型设计和实现。
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。
基于OPNET的空间信息网络仿真建模
低轨道卫星模块
应用层:提供航天文件传输业务(FTP)
TPAL(传输适应层):为应用层和传输 层之间的数据传递提供接口信息。
IP_ENCAP:对传输层数据进行IP封装以 及IP上传包的解封
IP:IP编址,数据转发,数据包的拆分组 合
MAC(数据链路层):组包或拆包,封装 成帧
中继卫星模块
中继卫星模块完成透明 转发功能,在转发过程 中,不对数据做任何处 理。
三、网络通信功能的验证
整体网络拓扑结构图
SAT:低轨道卫星500Km1100km。业务接收端 GEO:中继卫星 36000km
Node_0:地面接收站
Ground_ststion:地面工 作站。业务发送端
该场景,需要验证网络的通信功能。 地面工作站->地面接收站->中继卫星->低轨道卫星
业务开始时间
吞吐量
从图中可以看出,数据段大小等于50bit 时,卫星节点的吞吐量最大。
五、总结与展望
1.工作总结
本文将复杂的空间信息网络简-地面工作站的通信;同时,通过分析卫星节点的吞 吐量,得到网络性能最优时的数据段大小为50bit。
四、数据段大小对吞吐量的影响
该场景,需要分析数据段大小对吞吐量的影响 低轨道卫星->中继卫星->地面接收站->地面工作站
低轨道卫星:业务发送方 地面工作站:业务接收方
在数据链路层,若 接收到的数据包大于预 设数据段大小,则将其 分拆成几个较小数据, 除拆分后的最后一帧外, 其他数据帧都等于预设 数据段长度;若接收收 到的数据包小于预设数 据段大小,则等待下一 数据包到来,将几个较 小包长组成一个数据帧 发送。
基于OPNET的空间信息网络仿真建模
基于OPNET的网络仿真总体框架设计与实现
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ke r s: NET; e o k s l ain f me r ; e s y wo d OP n t r i w mu t ; a wo k ru e o r
1引 言
网 络 仿 真 通 过建 立设 备 、 路 和 协 议模 型 , 而 获取 网络 链 从
设 计 或 优化 所 需 要 的 网 络性 能数 据 。 OPNET是 一 种 优 秀 的网 络 建 模 和仿 真 _ T具 , 目前 得 到 了广 泛 的 应 用 。 OP NET提 供 了
Absr c t a t:I h spa r a e n t i pe t r mua o a wok bsd o p i zd n t o ke g er gto ( NET) o s u t . n woks lt nf me r ae n o t e e r n i ei o lOP i i r mi w n n i c n t ce s r d
,
e au t nd c nto r e c be v l ai on a o r la e d sr d.The ra fe tofo r t nd v ld to fsm u ai n a e i e le c pea on a ai ai n o i l to f m wor sa lz d a he a lss i r k i nay e nd t nay i
规划 、P E O N T建模仿真 、 真演示、 仿 仿真评估和仿真控制等组成部分 的设计方法, 介绍 了仿真总体框架的运行与验证 的实际效
果, 最后对仿真总体框 架进行 了总结和评价 。仿真总体框架能够依据 工程需要 进行定制和重用, 适应不同的项 目需要 , 满足用
基于OPNET校园网模拟和仿真
一. 设计目的1、了解OPNET仿真系统核心技术2、了解OPNET在网络规划设计的步骤及应用流程3、掌握OPNET在校园网或者企业网的仿真应用二. 设计内容用OPNET软件建立校园网网络拓扑,并配置服务,进行仿真,并改变网络影响因素,观察并比较结果三.概要设计1、建立校园网网络拓扑2、进行基本的业务配置3、运行仿真4、查看、分析结果5、改变网络基层设备或者改变带宽等不定因素,观察网络负载、端到端的封包延迟以及HTML 的页面响应时间和FTP下载反应时间等信息,并与为改变之前做比较,得出结论1、网络拓扑图(1)校园网主要分为7个子网,分别是:实验楼、图书馆、行政楼、教学楼、宿舍楼以及后勤部分,还有一个服务器子网。
由核心交换机分别相连7个子网交换机,再经由核心交换机连往防火墙,向上连接路由器。
拓扑图如上图1,交换机之间用1000baseX连接,子网内部交换机与局域网用100baseT连接(2)每个子网内设置一个局域网和一台交换机,服务器子网内设置4台服务器,分别是web 服务器、ftp服务器、email服务器以及数据库服务器,每台服务器配置服务如下:Web服务器:全部常用服务ftp服务器:FTP服务database服务器:数据库服务email服务器:email服务(3)每个子网配置服务如下:行政楼配置http,database email服务实验楼配置http,database服务教学楼配置http,telnet session服务宿舍楼配置http,ftp,email服务后勤配置http服务即可图书馆配置http,database服务2、服务器(server)子网内部结构3、宿舍楼(Dormitory)子网内部结构四.详细设计以及运行结果1、根据各个子网需求配置服务:行政楼配置http,database email服务实验楼配置http,database服务教学楼配置http,telnet session服务宿舍楼配置http,ftp,email服务后勤配置http服务即可图书馆配置http,database服务2、设置仿真,设置运行时间为0.5小时,运行结束后,观察结果3、查看,分析结果(1)全局延迟情况由上图可知,当网络收缩时,延迟最高不到0.004s(2)服务器负载情况Web服务器的负载情况由图可知,Web服务器负载最大值是800,00bits/second 以此类推,以下是剩下三个服务器的负载情况图由上可知,database服务器最大负载是1500000,email服务器最大是40000,ftp服务器最大负载是不到2000,由此可以推断出各个服务器支持的服务多少,很明显因为web服务器和database支持服务运用量较大,导致负载比其他服务器高出很多(3)HTML页面的响应时间情况由上图可知,HTTP页面响应时间大概集中在0.005~0.008s之间,平均响应时间为0.006s (4)FTP下载反应时间情况由上图可知,FTP下载反应时间最长时间为0.1s,最快时候不到0.01s,由此可以知道平均反应时间大概是0.05s4、复制场景,增加基层设备数量,观察网络负载、延迟情况如图,增加其中四个子网内局域网的数量,也就是说基层设备增加4/75、运行仿真,观察结果,并与前一次结果比较(1)两次全局延迟情况由上图可以看出,两次全局延迟不相上下,几乎没有改变,这说明,增加一半的基层设备,全局延迟几乎没有改变(2)服务器负载情况Database服务器有上图可以看出,database服务器负载增加了,最大值已经变成180000,这是由于新增的基层设备中用到database服务器所负责的服务,所以增加了database服务器的用户数量以此类推,可以预测到,Web服务器的负载也会增大Web服务器的最大负载变成110000多,可以证明以上推测是正确的,所以,由此可以总结,增加的基层设备用到的服务器的最大负载都会增加ftp服务器负载两次情况比较,如图,最大负载增至2600Email服务器两次负载情况比较:Email服务器负载增加的幅度较小,主要用户增加量相比于其他服务器不是很大,所以负载增量也较小(3)HTML页面的响应时间情况由上图可以看出HTML页面响应时间也比较集中,因为节点的增加,导致HTTP服务使用数量增加,所以图上的离散点更加密集(4)FTP下载反应时间情况由上可以看出,两次的FTP反应时间相差无几,但是很明显可以看出由于节点的增加,导致FTP的反应时间也大多靠近0.1s,这说明节点的增加增加了FTP服务的应用数量6、在第一次的运行情况下,改变带宽,观察比较结果如图,改变局域网带宽,由10baseT 变为100baseT,也就是说带宽增加10倍(1)全局延迟情况:由上图可见,带宽增加10倍之后,延迟也降低了10倍,从这里可以得出其他条件不变,带宽和延迟是成反比的关系(2)服务器负载情况Database服务器负载情况:有上图可以看出,由于服务的用户量没有改变,所以,服务器的最大负载跟第一次几乎没有改变,由此可以得出,其他的服务器情况也是如此,由下图可以得证(3)HTML页面的响应时间情况由上图可以看出,增加带宽HTML的响应时间降低了3/4,提高了HTML的页面加载时间(4)FTP下载反应时间情况由上图可知,当带宽增大后,FTP的反应时间也会下降,大大增大了文件下载时间,由原来的0.1s降低为0.06s,可以说降低了一般反应时间五.调试情况,设计技巧及体会1.改进方案(1)网络拓扑可以更加完善一些,比如再增加一个核心交换机以作备份(2)增加基层设备可以更多一些,能更加的客观表现出整体关系(3)对于设备的选择可以更实际一些,根据现实来规划(4)服务设置也可以更加完善灵活2.体会通过这次实训,我学会了用OPNET进行网络仿真和模拟,并且学会了如何测试数据,得到自己的结论,然后加以验证;对于网络规划和设计的步骤和流程也有了大概的了解,知道了OPNET的许多核心技术,扩宽了自己的知识面,增加了自己的动手实践能力七.参考文献网络论文模板。
基于OPNET的Ad Hoc网络建模与仿真
Ad Hoc 网络是由一组静止或移动的节点组成的自主网 络,它不依赖于现有的网络基础设施并采用分布式管理。网 络中的所有节点都具有路由器的功能,负责发现和维护到其 他节点的路由,并向邻居节点发射或转发分组,因此,Ad Hoc 网络通常是一种多跳网络。IEEE802.11 标准定义的Ad Hoc网 络实际上是独立的基本服务集(Independent Basic Service Set, IBSS)的别名。IBSS是指由通过无线媒质,能够互相进行直接 通信的节点组成的网络,它是一种没有接入点(Access Point, AP)的单跳的Ad Hoc网络[1]。本文研究的Ad Hoc网络为单跳 Ad Hoc网络。
表1
RTs 门限 拆分门限
None
None
MAC 的输入接口参数配置
数据率 /(Mb·s-1)
1
物理特征 的选择 跳频
信道带宽 /kHz
1 000
缓存大小 /bit
256 000
2 仿真结果及分析
在仿真过程中,业务的产生采用 On-Off 模式,高层包在
MAC 层不拆分。信道接入延时是分组在高层队列停留的时
1.4 进程模型 在节点模型中,每个进程模块由一个进程模型实现,可
根据系统方案的不同而选用不同的进程模型。每个进程模型 都是一个用 C 代码实现的有限状态机(FSM)。IEEE802.11 标 准定义的 MAC 协议有限状态机结构见图 3。
初始化
没有帧要传&&
等待
没有期望的帧发送 有帧要传&&
准备传输&& 信道忙
1.2 网络模型 网络由 N 个移动节点组成,依次为 0, 1,…, N-1,随机地
分布在 200 m×200 m 的区域中,通过无线链路通信。网络模 型如图 1 所示。
基于OPNET的WiMA网络建模与业务仿真研究
基于OPNET的WiMA网络建模与业务仿真研究一、内容概括本文主要研究了基于OPNET的WiMA网络建模与业务仿真。
WiMA(Wireless Mesh Adhoc Network)是一种无线自组网技术,通过多个无线接入点之间的协作,实现网络资源共享和通信。
OPNET(Operations Research Numerical Toolkit)是一个用于建模、仿真和分析复杂系统的开源软件平台。
本文首先介绍了WiMA技术和OPNET的基本概念,然后详细讨论了基于OPNET的WiMA网络建模方法,包括网络拓扑结构设计、节点性能参数设置等。
通过实际案例分析验证了所提模型的有效性,为WiMA网络的实际应用提供了理论依据和技术支持。
1. 研究背景和意义随着科技的飞速发展,网络技术在各个领域的应用越来越广泛。
尤其是无线多媒体接入(WiFi)技术,已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
然而随着WiFi网络规模的不断扩大,网络性能问题也日益凸显,如信号干扰、丢包率高等。
这些问题不仅影响了用户的实际使用体验,还可能导致业务系统的不稳定运行。
因此研究和解决WiFi网络性能问题具有重要的现实意义。
OPNET(Operations Research and Modeling Technique)作为一种先进的仿真建模工具,已经在许多领域得到了广泛的应用。
通过使用OPNET对WiFi网络进行建模和仿真,可以更好地分析网络性能问题,为网络优化提供有力的支持。
同时基于OPNET的WiFi网络建模与业务仿真研究,还可以为相关领域的学者和工程师提供一个实用的参考工具,推动WiFi网络技术的发展和创新。
2. 国内外相关研究综述在网络建模领域,国内外都有很多研究。
国外的研究主要集中在网络建模工具的开发和应用方面,如OPNET、NS3等。
而国内的研究则更注重于网络建模技术的应用和推广,例如一些高校和科研机构就在这方面做了很多工作。
毕业设计(论文)-基于opnet的校园网建模与仿真[管理资料]
本科毕业设计(论文)基于OPNET的校园网建模与仿真学院信息工程学院专业信息工程(通信工程方向)年级班别 2006级(3)班学号 3106002514 学生姓名龙建武指导教师文元美2010年 5 月摘要近年来,随着计算机科学技术的发展,特别是网络技术的发展,高校规模的扩大和人数的增多,对网络的需求越来越大,对上网速度的要求越来越高,对业务的需求迅速增长,如语音、图像、视频等多媒体数字业务。
需入网的结点迅速增加,因此网络的结构更复杂,对设备性能的要求更高,链路速度更快。
建设一个基于多业务、复杂的校园网络系统,其投资规模是非常庞大的,需要一种有效的手段对校园网进行规划、设计、并实现。
通过数学建模的方法过于复杂,根据经验进行规划设计的方法不可靠,不适应日益增长的网络需求,利用网络仿真软件来对网络模型进行建模并仿真便成了必然的选择。
本文的主要研究任务,是通过OPNET仿真软件,对我国一般大学校园网的网络结构进行建模,模拟网络行为,对关键参数进行收集,分析,并在原有模型上添加网络结点及应用,再进行仿真,分析,对比,得出改进设计方案是可行性。
本文的研究对校园网的规划、设计、网络建模都具有一定的指导意义,可以提高网络设计的科学性,缩短网络设计周期,降低校园网网络的投资风险。
最后,对本文进行了总结,同时对未来的工作进行设想和展望。
关键词:网络仿真,OPNET,校园网AbstractIn recent years,as computer science and technology development,especially the development of network technology,colleges and universities to expand the size and number increases,the network's growing demand for increasingly demanding high-speed Internet access for business needs rapid growth,such as voice,images,video and other multimedia data services。
OPNET网络仿真实验设计
OPNET网络仿真试验设计网络仿真是一种以计算机技术为基础的试验方法,通过对网络的建模和模拟,来模拟真实网络环境中的各种状况和问题。
网络仿真试验设计使用OPNET软件,通过搭建网络拓扑结构、配置网络参数以及设定仿真试验场景,来探究网络性能和应用性能,为网络设计和优化提供指导。
一、试验背景和目标网络仿真试验是在真实网络上进行操纵性试验的一种方法,它通过仿真试验,给出网络资源的利用率以及响应速度等性能参数,援助设计者了解网络的寻址和路由机制以及各种网络规划的可行性。
本试验设计旨在通过OPNET软件进行网络仿真试验,深度了解和精通网络性能分析和网络性能优化方法,提高网络设计和管理的能力。
二、试验步骤和方法1. 确定仿真场景:依据试验目标,选择合适的仿真场景,例如数据中心网络、无线传感器网络等。
确定仿真场景后,依据场景需求设计网络拓扑结构。
2. 设计网络拓扑结构:使用OPNET软件中的拓扑工具,依据试验需求搭建网络拓扑结构,包括网络节点、链路、路由器等。
3. 配置网络参数:依据仿真试验需求,设置各个节点的属性和参数,例如传输速率、延迟、丢包率等。
4. 设定应用场景:依据试验目标,设定合适的应用场景和流量模式,例如FTP、HTTP、视频传输等。
设置应用场景时,可以指定流量起始节点、传输数据量、传输时间等参数。
5. 运行仿真试验:对设计好的网络拓扑和参数进行仿真试验,观察和记录仿真结果,并进行性能分析。
可以通过监测网络性能指标、观察系统运行状况等方式,评估网络的性能和可靠性。
6. 性能分析和优化:依据试验结果,分析网络的性能问题,并提出相应的性能优化方案。
可以针对网络瓶颈、时延、拥塞等问题进行优化措施的设计和实施。
7. 试验结果和总结:通过对仿真试验的结果进行总结和分析,得出试验结论。
可以依据试验结果来评估网络设计和优化方案的有效性,并提出改进意见。
三、试验设计的特点和意义1. 省时省力:相比于在真实网络环境中进行试验,网络仿真试验具有明显的省时省力的优势。
基于OPNET的校园网建模与仿真
Ch i n ac。 m
C o m D u t e 薏 r & m C o m m u 眦 n l c a 怕 t i o n
计 算 丹 ^ 机工 程应用 狂褴J t I 技术 、
基于 O P N E T的校 园网建模与仿 真
杜 颖 张 兴 滕林 霖
设 计 或优化 所需 要 的相关性 能 数据 。设 计人 员可 以在 虚 工作 ,否 则被跳过 ,与 时间驱动相 比效率更 高 。O P NE T
拟 的 网络 环境 中对 网络结 构进 行检测 ,验证 一种 或多种 采用基 于包 的建模 机 制 ,其过 程分 为 3个层 次 , 自上而 不 同的 网络设 计方案 , 并且 得到高 准确度 的结果 和数据 。 下在 每个层 次模 拟单个 对象 的行为 ,这样可 以同时在不 较之 以往 技术 和方法 ,网络仿 真技术 具有 预测功 能 ,应 同 的场 景 将不 同 的设 计 方 案加 以 比较 。O P NE T仿 真软 用范 围更广 , 并 且能够 得到客 观 、 准确 的结果 , 便 于分析 , 件 中包 含免 费 的标 准模 型库 ,用户也 可 以预定特 殊 的模
定量 依据 ,从 而对 网络 的性能进行 更准确地 预测 ; ( 2) 节点 域 、进程域 。
作者简 介 :杜颖 ( 1 9 7 0 一 ),女,辽宁 昌图人 ,研究生 ,副教授 。研究方 向:计算机 网络技 术。
计算机 工程 应 用技 术
c №a c 。 m
m 。 。 №
础 设 备带来 了巨大 的承载压 力 。网络架 构 的合 理设 计 , 网络性 能的预测 都成为 当今 I T界亟待 解决 的问题 。 比较多个 不 同设计方 案 的优缺 点 ,为 最后实施 方案 的选 择 提供可靠 依据 。
基于OPNET的网络建模与仿真研究
路 由设计 、业 务配置 等。③能够准确的分析复杂 网络 的性能 和行为 ,
在网络模型 中的 任意 位置 都可以插入标准的或用 户指定 的探头 ,以采 集数据和进行统 计。 ( )三层建 模机 制 O N T 2 P E 中的建模工 作主要 在3 种不 同的环
别对前后两个拓扑 网络进行 仿真 ,预测和分析网络性能的变化。 首 先 用Mo d r d e建立 一 个 场 景 ( cnr ),命 名 为cr n ( s ao e i ur t 当 e 前 ),表示 当前局域 网模型 。在 该场 景 中建立原 网络拓扑 图 ,添加
1 3 SIl0 30 — s a5 e48 g 3 为 中心 节 点 。 然 后 添 加 个 c S I 1— 3 04— e2 _ e作 8J S l w s 终端 与之 相连 构成星型网络 ,S _n Sre { m nt km 个 m IL e r v 作为服
量 。在 第一个场景的基础 上建立一个 新的场景 ,命 名为It d g( n n i 将 e n 来 ),表示将要扩 建的新网络模型 复 制第一个场景 ,并增加一个中 心 节 点 ,8 个 终 端 的 星 型 网 络 。 添 加 C s 2 1路 由器 ,并 用 0 io54 c t B sT 0 ae  ̄两个 中心节 点连接 起来 。选择与 第一次相 同的统 计量 。
运亍 I 调 攫 I l 布 墨 子 { 试 块 发 结 釉
仿 广1再 仿 广 1拓 报 鼻 . 浪真 . 扑 告
图1 OP T Mo e r 真 步 骤 NE d l 仿 e
络建模与仿真技术应运 而生 ,它以其独有 的方法 为网络 的规 划设计提 供客观 、可靠 的定量 依据 ,缩短 络建 没周期 ,提高 网络建 没中决策 的科学 性 。O N T P E 便是众 多仿真软件 中 的一种 ,它能够 准确 的分 析 复杂 网络的性 能和 行为 ,通过 探头得 到的 仿真输 出可以 以图形化 显
基于opnet校园网建模仿真
本科毕业设计(论文)基于OPNET的校园网建模与仿真学院信息工程学院专业信息工程(通信工程方向)年级班别 2006级(3)班学号 3106002514 学生姓名龙建武指导教师文元美2010年 5 月摘要近年来,随着计算机科学技术的发展,特别是网络技术的发展,高校规模的扩大和人数的增多,对网络的需求越来越大,对上网速度的要求越来越高,对业务的需求迅速增长,如语音、图像、视频等多媒体数字业务。
需入网的结点迅速增加,因此网络的结构更复杂,对设备性能的要求更高,链路速度更快。
建设一个基于多业务、复杂的校园网络系统,其投资规模是非常庞大的,需要一种有效的手段对校园网进行规划、设计、并实现。
通过数学建模的方法过于复杂,根据经验进行规划设计的方法不可靠,不适应日益增长的网络需求,利用网络仿真软件来对网络模型进行建模并仿真便成了必然的选择。
本文的主要研究任务,是通过OPNET仿真软件,对我国一般大学校园网的网络结构进行建模,模拟网络行为,对关键参数进行收集,分析,并在原有模型上添加网络结点及应用,再进行仿真,分析,对比,得出改进设计方案是可行性。
本文的研究对校园网的规划、设计、网络建模都具有一定的指导意义,可以提高网络设计的科学性,缩短网络设计周期,降低校园网网络的投资风险。
最后,对本文进行了总结,同时对未来的工作进行设想和展望。
关键词:网络仿真,OPNET,校园网AbstractIn recent years, as computer science and technology development,especially the development of network technology,colleges and universities to expand the size and number increases, the network's growing demand for increasingly demanding high-speed Internet access for business needs rapid growth, such as voice, images, video and other multimedia data services。
基于OPNET的校园网络的设计及建模仿真
式灵 活的仿真 分析 工具 , 提供 了一 个 支 持通 信 网
络 和离 散系统 建模 的综 合 开 发环 境 , 为 目前 网 成 络虚拟 建模和仿 真 的主流软件 . 近几年 来 , 由于 在 网络仿 真 中所采 用 的精 确模拟方 式及其 呈现 的仿 真结果 , P E O N T赢得 了众 多奖项.
化所 需要 的网络性 能数 据 的仿 真技术 [ . 1 ]
S Guu WD P r 、 MGuu OD r 、 K等一 系列产 品. O NE d lr 一个 通 信 系 统 网络 仿 真 P T Mo e 是 e 开发 和应用平 台 , 帮助 用户进行 网络结 构的分析 、 设计 、 建设 和 管理 , 提供 了三层 建模 机 制 , 别 在 分
中 图分 类 号 : P 9 .8 T 3 3 1 文献 标 识 码 :A
O 引言
随着 网络的快 速 发展 , 网络 结构 和 规 模 日趋 复 杂庞大 , 现在多 种类型 的网络 日益走 向融合 , 表 业 务种类增加 , 网络 负载 日益 繁重 , 的网络技术 新
和准确性 , 明显地 降低 网络投资风 险 , 减少 不必要
摘
要 : OP T 软 件 平 台上 对 某 高 校 校 园 网 进 行 了设 计 和仿 真 , 计 算 机 中构 造 虚 拟 的 环 境 来 反 映 现 实 的 在 NE 在
网络 环 境 和 网络 行 为 . 真结 果 表 明 所 设 计 的 网络 能 够 满 足 实 际 的 需求 , 有 可 行 性 . 仿 具 关 键 词 : 园 网 ; NE 建 模 仿 真 校 OP T;
反 映现实 的网络环 境 和 网络行 为 , 以其 独有 的 它
基于OPNET的路由协议仿真教程(AODV、OLSR、DSR等)
基于OPNET的路由协议仿真教程(AODV、OLSR、DSR等)前⾔:⽬前由于项⽬需要,学习了基于opnet的⽹络仿真⽅法,发现该软件的学习资料少之⼜少,所以将⾃⼰搜集到的学习资料进⾏整理,希望能帮助后来的⼈。
主要参考资料:OPNET⽹络仿真(清华陈敏版)仿真软件介绍:主流仿真软件如下:OPNET:OPNET是商业软件,所以界⾯⾮常好。
功能上很强⼤,界⾯错落有致,统⼀严格。
操作也很⽅便,对节点的修改主要就是对其属性的修改。
由于OPNET14.5及以前的版本都是免费的,所以⽤户量是三种⽹络仿真软件中最多的,这⼀点很像Windows。
QualNet:QualNet是美国Scalable Networks Technologies公司的产品,前⾝是GloMoSim,根源于美国国防部⾼级研究计划署(DARPA)的全球移动通信计划,主要对⽆线移动通信⽹络进⾏了优化处理,从仿真速度上得到了很⼤的提升,同时通过对⽆线信道和射频技术的建模也保证了较⾼的仿真精度。
QualNet基于已经过验证的PARSEC并⾏仿真内核。
每个结点都独⽴进⾏运算,这也和现实相符合。
允许⽤户在真正的并⾏仿真环境当中优化并⾏仿真性能。
对⼩规模同种复杂度的⽹络模型仿真,QualNet仿真速度是其它仿真器的⼏倍,对于⼤规模⽹络,QualNet仿真速度是其它仿真器的⼏⼗倍,如果QualNet采⽤并⾏仿真机制,能达到⽐其它仿真器快千倍的速度。
相⽐与其他仿真软件,QualNet有其过⼈之处,界⾯友好,功能强⼤,接⼝特别灵活(单从接⼝这⼀点上来说,QualNet倒像Windows,⽽OPNET像Mac),在⽤到多系统的联合仿真是特别⽅便,物理层的建模可借助于Matlab实现。
NS:NS的最好⼀个优点就是开源的,当然也是免费的(像Linux吧),由于是开源的,所以可以⽤于构建某些特殊的节点。
但个⼈感觉,如果你不是编程⾼⼿的话,⽤NS仿真的话,会让你头⼤。
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基于OPNET的网络建模与仿真设计
作者:韦良芬
来源:《电脑知识与技术》2012年第33期
摘要:该文在介绍OPNET技术特点、仿真流程的基础上,通过实验室扩建案例的OPNET网络建模、收集统计量、运行仿真、查看并分析仿真结果等过程,说明OPNET仿真软件是网络建模及性能分析的有效工具。
关键词:OPNET;网络仿真;网络建模;仿真流程
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)33-8073-03
随着网络应用的不断扩大,网络新技术及其性能的开发与应用已经是网络通信的重要研究方面。
而网络仿真是网络规划、设计及分析的有效工具,可以为网络规划和设计提供客观、可靠的定量依据,可以构建接近真实的网络环境和业务并测试网络性能,从而起到缩短网络建设周期,降低网络投资风险的目的。
cisco、华为、电信等各运营商通常就是采用网络仿真的方法来解决网络规划、测试、应用等问题[1]。
当前应用最为广泛的网络仿真软件有OPNET和
NS2。
NS2是一种可以作为网络建模和仿真研究的免费共享资源,但其功能不是很完善。
OPNET以其完善的技术、协议及设备模型库而成为网络虚拟建模的主流工具。
1OPNET技术特点
OPNET最早出自麻省理工学院,1987年发布为商业化软件并得以迅速而稳健的发展,逐渐成为计算机网络、通信、国防等领域广泛认可的网络仿真软件。
OPNET的以下特点使其能够进行各种层次的网络建模仿真需求[2-3]:
1)使用网络模型、节点模型、进程模型三层建模机制,与实际通信网络的分级结构自然对应,全面反映了通信网络的相关特征,通过多层次嵌套子网还可以构建复杂的网络拓扑结构。
2)拥有较为丰富的模型库。
OPNET模型库提供了路由器、交换机、服务器、客户机、ATM设备、DSL设备、ISDN设备等,可以满足各种网络仿真需求。
3)可以灵活的开发自定义模型。
OPNET支持灵活的高级编程语言,为通信和分布式系统提供了广泛的支持,允许对所有已知的通信协议、算法和传输技术实施真实模拟。
4)拥有综合统计量收集和分析工具。
OPNET拥有一系列综合分析和仿真工具,可以收集各个网络层次的性能统计参数并输出图形化仿真报告,通过仿真报告对网络进行性能评估和对比分析,并提出改进方案。
另外OPNET还具有面向对象、图形化编辑、交互式分析、协同仿真、动画、应用编程接口等特点。
因此,OPNET不仅支持一般意义上的网络建模与仿真,还为各种特殊网络提供支持。
2OPNET网络仿真基本流程
网络仿真工作复杂而又细致,在使用OPNET进行网络仿真之前,需要准确的理解整个系统及其仿真目的,明确仿真系统的结构及各模块间的关系,然后在复杂的网络模型中选择能够反映问题的模型进行建模。
OPNET的仿真过程通常包括创建模型、收集统计量、运行仿真、查看和分析结果几个步骤[4]。
1)创建模型。
创建模型是指根据研究的问题及其目标,建立网络、节点、进程及其协议模型并配置相关业务。
OPNET采用网络、节点和进程三层建模机制,基本覆盖了系统模型的各个层次。
这三层建模机制是以层次化的方式进行组合的,首先在网络编辑器进行网络建模,然后双击网络模型中的节点即可进入节点编辑器进行该网络中节点的建模,最后双击节点中的功能模块即可进入进程编辑器进行进程建模,添加网络协议。
2)收集统计量。
收集统计量是指将统计量写入输出文库的过程。
OPNET中包含反映网络动态特性的矢量统计量(Vector)和捕捉网络非动态行为特征的标量统计量(Scalar)两种。
3)运行仿真。
运行仿真前需要设置运行参数,还可利用Probe Editor探针编辑器在需要采集统计数据的点上设置探针。
4)查看和分析结果。
OPNET中的仿真结果是以参数曲线的形式显示的,可以在结果中加入一些算法用于完成不同算法间结果的比较。
3OPNET网络仿真案例
这是一个实验室扩建的案例:设某实验大楼目前拥有一个星型拓扑网络实验室,由于教学需要,现准备在隔壁教室扩建一间同样规模的星型拓扑网络实验室,并将两个实验室用路由器连接起来。
实例要求选择合适的统计量对其进行离散事件仿真,并分析仿真结果,检测实验室网络扩展以后是否能够成功通信以及扩展后所产生的额外负载对网络性能的影响程度。
仿真分以下几个步骤进行:
1)创建项目。
创建一个工程名为lab,场景名为lab_room的项目,并进行相应的参数设置,其中网络所需的模型族选择Sm_Int_Model_List模型族。
2)创建lab_room网络。
通过快速配置(Import Topology)的方法创建如图1所示的包含25个外围节点的星型网络拓扑实验室lab_room。
3)收集统计量并运行仿真。
因为该案例关注是扩建网络后给服务器带来的额外负载和网络总延时两个问题,所以需要收集的统计量为服务器负载(Server Load)和以太网延时(Ethernet Delay)。
4)查看仿真结果。
服务器负载仿真结果图和全局以太网延时仿真结果图这里省略,因为扩建后可以通过比较结果仿真,将扩展前后的仿真结果在同一窗口比较显示。
5)扩展网络。
用前面同样的方法创建扩建网络expansion,并通过路由器将两个网络连接起来,如图2所示为扩建后的网络拓扑结构。
6)扩建前后两个网络的仿真比较结果与分析。
图3为服务器平均负载比较仿真结果。
与预料的结果一样,扩建以后最大负载和平均负载都有所增加,但整体上看负载变化是平稳的,没有出现单调递增的现象,因此扩展后的网络是可以稳定运行的。
图4所示为全局延时对比仿真结果,网络进入稳定状态后,最大延时均在0.4μs左右,虽然网络扩建以后,增加了服务器的负载,但网络延时并没有发生明显变化,所以扩建以后的网络仍然能够维持较好的性能。
4结束语
随着网络规模的扩大,协议也变得更为复杂,OPNET仿真软件为网络技术开发、性能分析、设计方案、故障诊断等研究提供了有力的虚拟环境支持。
而且OPNET网络仿真软件具有丰富的模型库,灵活的系统架构,并且支持多种编程接口,利用OPNET进行网络建模和仿真,可以大大缩短网络开发周期,降低开发成本并提高网络研究效率。
参考文献:
[1]L.Zhao,C.Fan.Enhancement of QoS differentiation over IEEE802.11
WLAN[J].IEEE Commun.Lett,2004(8):492-496.
[2]张博,姚琳.基于OPNET的广域网仿真实验设计[J].渤海大学学报,2012,33(1):52-57.
[3]李馨.OPNET Modeler网络建模与仿真[M].西安:西安电子科技大学出版社,2006.
[4]周慧.OPNET网络仿真及其应用研究[D].武汉:武汉科技大学,2009.。