基于OPNET的高校网络优化仿真研究-毕业设计(论文)

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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)

基于OPNET仿真平台的无线传感器网络优化技术研究

基于OPNET仿真平台的无线传感器网络优化技术研究

基于OPNET仿真平台的无线传感器网络优化技术研究近年来,无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)技术已经被广泛应用在农业、医疗、环保等诸多领域。

作为一种自组织、分布式的网络形态,无线传感器网络可以通过大量的节点收集、传输和处理环境信息,实现诸如监测、预警、控制等功能。

但与此同时,由于节点能量有限、无线信号传输容易受到干扰等问题,必须研究和优化相关技术,以提高整个网络的可靠性和效率。

为了预先评估并提升无线传感器网络系统的可靠性和性能,OPNET仿真平台已经被广泛用于无线传感器网络优化技术的研究。

OPNET仿真平台是一种基于网络仿真的工具,可以对无线传感器网络中的数据传输、路由协议、节点功耗等因素进行模拟,进而评估和优化网络性能。

在此基础上,本文将通过对基于OPNET的无线传感器网络优化技术研究展开探讨。

一、无线传感器网络中能耗优化技术无线传感器网络中节点能量是关键因素之一,节点能耗的降低是实现WNS低功耗的重要环节之一。

为此,研究者结合OPNET仿真平台,提出了一些能耗优化技术。

例如,基于链式网络拓扑的IDP算法,通过优化链式拓扑和节点配置方案等方式,实现对数据汇聚节点业务的管控和分配,从而减少节点的无效功耗,降低传输延时和控制开销。

此外,为降低路由协议及应用层协议的能耗,OPNET仿真平台结合网络适配层技术,并进行能耗的分析与计算,实现对路由协议及应用层协议的优化。

这种能耗优化技术特别适用于高负载的无线传感器网络环境下,能有效地降低节点能耗。

二、无线传感器网络中数据传输的QoS优化技术为了实现无线传感器网络中的QoS保证,研究者通过OPNET仿真平台,提出了一些数据传输的QoS优化技术。

例如,针对WSN中数据包的可靠性和传输速度等问题,研究者通过设计基于混合网络拓扑的数据传输协议,提高数据传输速度和可靠性。

同时,在对WSN中数据传输的QoS优化工作中,服务质量的识别和提高也成为一项重要的工作。

基于OPNET的无线传感器网络路由仿真与研究本科生毕业论文

基于OPNET的无线传感器网络路由仿真与研究本科生毕业论文

本科生毕业论文(设计)题目:基于OPNET的无线传感器网络路由仿真与研究目录摘要 (I)Abstract ...................................................... I I 引言. (1)第一章绪论 (2)1.1 无线传感器网络 (2)1.1.1 无线传感器网络基本概念 (2)1.1.2 无线传感器网络特点 (2)1.1.3 无线传感器网络组成结构 (3)1.1.4 无线传感器网络协议栈 (5)1.2 OPNET简介 (7)1.2.1 OPNET Modeler的主要特性 (7)1.2.2 OPNET的安装 (8)1.2.3 OPNET仿真 (9)第二章无线传感器网络路由研究 (11)2.1 无线传感器网络路由概述 (11)2.2 无线传感器网络路由协议研究 (11)2.2.1 广播式路由协议 (12)2.2.2 坐标式路由协议 (14)2.2.3 分簇式路由协议 (14)2.2.4 QoS路由协议 (15)2.2.5 比较与分析 (16)第三章基于OPNET的无线传感器路由仿真 (18)3.1 定向扩散路由仿真与分析 (18)3.1.1 定向扩散(DirectedDiffusion)路由模式分析 (18)3.1.2 运行仿真 (19)3.1.3 结果分析 (24)3.2 QoS路由仿真与分析 (25)3.2.1 QoS路由策略分析 (25)3.2.2 基于定向扩散路由的QoS路由扩展 (26)3.3 分簇路由仿真与分析 (30)3.3.1 LEACH协议简介 (30)3.3.2 LEACH协议算法分析 (31)3.3.3 LEACH协议的仿真 (32)3.3.4 结果分析 (34)第四章结论与展望 (36)4.1 结论 (36)4.2 展望 (37)参考文献 (38)致 (39)摘要无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,其应用前景而日益受到学术界和工业界的广泛关注。

基于OPNET的校园网性能测试与优化

基于OPNET的校园网性能测试与优化

课程设计(论文)题目名称基于OPNET的校园网性能测试与优化课程名称网络测试课程设计学生姓名熊伟强学号1041305053系、专业信息工程系、网络工程指导教师康雄杰目录1 前言 (1)2 需求分析 (2)2.1测试环境 (2)2.2测试工具 (3)3 网络性能测试与分析 (9)3.1网络结构仿真 (9)3.2仿真测试 (17)4 校园网整体优化设计 (20)5 课程设计总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1 前言目前,通信网络的仿真,智能化规划优化以及管理成为通信领域的热点问题。

而OPNET这一网络仿真工具为解决通信网络(包括固定网移动网络和卫星网络)仿真和优化以及网络高效的管理提供了整套解决方案,是成为网络仿真以及分析领域出类拔萃的软件。

网络仿真是一种有效的网络研究工具,它以系统理论、形式化理论、随机过程和计学理论、优化理论为基础,在设计阶段,仿真方法提供一个虚拟模型来预测并比较各种方案的性能,通过对不同环境和工作负荷的分析比较,来优化系统的性能。

随着网络新技术的不断出现和数据网络的日趋复杂,对网络仿真技术的需求必将越来越迫切,网络仿真的应用也越来越广泛,网络仿真技术已成为研究、规划、设计网络不可缺少的工具目前在计算机网络仿真软件中,较为突出的是OPNET系列仿真平台。

作为网络规划、仿真及分析工具的高端产品,OPNET在通信、国防及数据网络领域已经被广泛认可和采用。

2 需求分析2.1测试环境A 校园网功能描述教学方面:利用现代化的技术设备和多媒体的教学手段形象直观地进行教学讲解,能增强学生的学习兴趣和理解水平,从而提高教学质量和学生品质,促进教育水平提高;提供高速、方便的信息交流和资源共享等手段;提供远比书本知识更为广泛的内容,扩大学生与外界的联系,开阔视野,增进交流;发展远程教育,克服地域和学校规模的限制,适宜于有分支的教育机构实现资源共享。

管理方面:统一管理学校资源,如学生档案、教学资料、考试成绩、各种器材等;实现办公自动化,增强各部门协调能力,提高工作效率。

基于OPNET的校园网优化设计与仿真

基于OPNET的校园网优化设计与仿真

基于OPNET的校园网优化设计与仿真宋翔【摘要】为了达到优化校园网的目的,通过OPNET仿真方法,从网络拓扑结构到资源合理配置两方面进行优化设计.对多级网络和三级网络环境下网络的系统时延、服务器响应速度和吞吐量进行仿真.结果表明,控制交换级数可以有效降低系统时延,提高网络性能.建议中小型网络采用"核心交换-汇聚交换-节点交换" 的三级交换拓扑结构.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2010(033)024【总页数】3页(P110-112)【关键词】校园网;拓扑结构;网络仿真;网络时延【作者】宋翔【作者单位】西安铁路职业技术学院,陕西,西安,710014【正文语种】中文【中图分类】TN919-34随着信息时代的到来,各大专院校都建立了校园网,校园网的使用提高了学校的办公效率。

然而随着学校教学、科研与办公管理的数字化应用逐渐增加,导致网络节点的激增、网络负载日益繁重,使最初设计的网络结构与负载不堪重负,这一系列问题已成为摆在学校面前迫切需要解决的问题。

如何对校园网的结构做出合理调整,使教学、科研、办公等资源在校园网上能够得到合理的分配和应用,提高网络的可用性、安全性、灵活性,使网络发挥其最大作用就是本文集中研究探讨并寻求解决的问题。

1 校园网优化需求分析1.1 校园网简介图1是某校园网的拓扑结构。

校园网通过单模光纤连接Internet,接入带宽为10 MHz。

联网建筑包括教学楼、办公楼、实验楼以及图书馆。

中心交换机到图书馆、办公楼和教学楼采用光纤连接,实验楼到教学楼以及其他设备之间铺设百兆双绞线。

教学楼分配200个网络端口;实验楼分配120个网络端口;办公楼分配210个网络端口;图书馆分配80个网络端口,共计约600个网络节点。

网络主控室设在办公楼,设立多台应用服务器和数据库,分别提供邮件服务、FTP服务、HTTP服务等。

图1 优化前校园网拓扑结构1.2 校园网目前存在的主要问题(1) 网络中某些节点经过二级交换访问服务器。

基于OPNET校园网模拟和仿真

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校园网仿真设计

基于OPNET校园网仿真设计

《通信网》课程设计论文题目基于OPNET校园网仿真设计姓名学号学院专业班级基于OPNET校园网仿真设计专业:通信工程摘要:网络仿真是一种利用数学建模和统计分析的方法模拟网络行为,从而获取特定的网络特性参数的技术。

探讨了OPNET的关键仿真技术,并介绍使用OPNET进行网络仿真的工作流程,以及对某高校校园网进行了仿真设计,对仿真结果进行了分析。

关键词:网络仿真,OPNET,校园网ABSTRACTThe network simulation is a kind of mathematical modeling and statistical analysis of the simulation of network behavior to obtain the characteristic parameters of specific network tecnologies .Discusses the key OPNET simulation tecnologies, and describes the network using the OPNET simulation workflow, as well as a campus network conducted a simulation design, simulation result are analyzed.Key Words:netwok simulation, OPNET, Campus Netwok目录1 绪论 (2)2 网络仿真概述 (3)3 OPNET仿真系统核心技术 (3)3.1 离散事件仿真机制 (3)3.2 仿真调度机制 (4)3.3 建模通信机制 (4)4 OPNET在网络规划设计的步骤及应用流程 (4)4.1 收集和消化网络工程设计文档 (4)4.2 建立网元模型 (4)4.3 建立网络模型 (5)4.4 建立网络流量模型 (5)4.5 仿真设计和仿真计算 (5)4.6 查看、分析结果并提交仿真报告 (5)5 OPNET 在某校园网的仿真应用 (6)5.1 网络拓扑 (6)5.2 业务配置 (9)5.3 仿真结构的分析总结 (10)5.3.1 收集统计量 (10)5.3.2 仿真设置 (10)5.3.3 运行仿真 (11)6 结论 (13)参考文献 (14)1 绪论对于园区网,在建设网络、开展网上业务之前,需要对配置的网络设备、所采用的网络技术、承载的网络业务等方面的投资进行综合分析和评估,提出性价比最优的解决方案。

基于OPNET的校园网评估与优化

基于OPNET的校园网评估与优化

基于OPNET的校园网评估与优化作者:董思妤来源:《软件导刊》2016年第01期摘要摘要:运用OPNET对武警警官学院现有校园网的主体进行建模及仿真,主要针对以下两种情况:当同一时间不同用户同时在线使用网络时和当核心交换机失效时对校园网性能指标进行分析,找出网络存在的问题和潜在隐患,并结合实际需要,给出学院现有校园网改进方案,并在OPNET仿真平台上对方案的可行性进行评估预测,为学院校园网的维护及优化提供了建议。

关键词关键词:校园网;OPNET;仿真建模;性能指标DOIDOI:10.11907/rjdk.1511116中图分类号:TP302文献标识码:A文章编号文章编号:16727800(2016)0010022040引言随着学院的转型发展和办学规模的扩张,校园网的建设规模也不断扩大,业务需求逐步增长。

另外,随着学院扩招工作的不断深入,学员人数逐年增加,其对信息化的需求与日俱增,学员宿舍用户数急速增长。

与地方高校学生不同,军校学员有着严格一致的作息时间,大量学员终端用户同时在线、同时使用校园网资源的现象普遍凸显,现有校园网的性能因此受到相应影响。

针对这一问题,对现有校园网进行性能评估尤为必要。

然而,随着网络规模的逐渐扩大,网络技术逐渐复杂化,仅仅凭借经验对网络进行分析,难以解决问题也容易造成很大的资源浪费。

而利用网络仿真软件[1]就能很好地解决该问题。

1现有校园网建模1.1网络模型建立武警警官学院自2011年转型发展以来,其校园网在原有校园网的基础上进行了设备、线路的更新以及扩容。

它是以1 000/10 000Mbps带宽为主干的星型以太网,核心交换机采用CiscoWSC6509,汇聚交换机采用CiscoWSC5000,接入层交换机采用ethernet16_switch_adv,考虑到用户数量较多,学员宿舍为一个子网,院史馆为一个子网,北教学楼、南教学楼各为一个子网,图书馆为一个子网,服务器组为一个子网。

毕业设计-基于opnet的无线传感器网络qos路由及流量建模研究与仿真[管理资料]

毕业设计-基于opnet的无线传感器网络qos路由及流量建模研究与仿真[管理资料]

河海大学本科毕业设计(论文)任务书(理工科类)Ⅰ、毕业设计(论文)题目:基于OPNET的无线传感器网络QoS路由及流量建模研究与仿真Ⅱ、毕业设计(论文)工作内容(从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明):(1)搜集/阅读无线传感器网络、OPNET网络仿真等资料文献,熟悉无线传感器网络的基本理论问题,熟悉OPNET网络仿真这个仿真软件。

(2)对无线传感器网络的QoS路由进行了研究分析,定向扩散进行了扩展,利用一种新的QoS路由算法建立网络模型提高网络的生存期。

(3)对OPNET的流量建模机制进行研究分析,然后阐述一种建立无线传感器网络流量模型的方法。

(4)利用OPNET平台对仿真模型进行仿真实验,验证模型的有效性。

(5)总结与展望。

总结前面的工作,展望以后需要进一步展开的工作。

(6)整理论文,完成论文答辩。

Ⅲ、进度安排:~查阅无线传感器网络(WSN)、OPNET网络仿真及相关资料~熟悉OPNET仿真平台~研究分析无线传感器网络的QoS路由算法和OPNET的流量建模机制,提出一种建立无线传感器网络流量模型的方法~对所提模型进行OPNET仿真实验,验证其有效性~整理相关资料,撰写毕业设计论文,准备论文答辩Ⅳ、主要参考资料:【1】王文博,张金文. OPNET Modeler与网络仿真,人民邮电出版社,【2】孙屹,孟晨. OPNET通信仿真开发手册,国防工业出版社,【3】陈敏. OPNET网络仿真,清华大学出版社,【4】孙利民,李建中,陈渝,朱红松. 无线传感器网络,清华大学出版社,指导教师:, 2006 年 3 月 2 日学生姓名:,专业年级:2002级通信工程专业系负责人审核意见(从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核):系负责人签字:,年月日摘要无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,是一种新型的、无基础设施的、自组织的无线网络。

毕业设计(论文)-基于opnet的校园网建模与仿真[管理资料]

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。

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。

基于OPNET仿真在校园网中的性能测试研究

基于OPNET仿真在校园网中的性能测试研究

基于OPNET仿真在校园网中的性能测试研究作者:温金辉徐妍来源:《电子技术与软件工程》2016年第02期摘要随着办公自动化系统在学校日常事务中的使用越发广泛,各类教务管理系统、学生管理系统、电子邮件系统以及基于HTTP的各类网络系统在学校的应用,迅速加大了学校日常运营对校园网络的依赖程度,因此校园网络的速度和稳定性成为校园网络工作的关键。

针对以上问题,基于OPNET网络仿真软件对校园网进行仿真测试,测试其在用户数量不断增加之后对校园网络速度和稳定性会产生怎样的量变,进而观测其流量、时延、链路使用率等各项仿真结果,加以分析,找出校园网络的待升级点,提高校园网络的速度和稳定性。

【关键词】OPNET 校园网网络仿真性能测试当前,国内外主要使用三种方法进行网络性能的测试,即分析法、实验法和网络仿真方法。

其中分析法就是理论性的综合分析网络的限定条件,在假设的基础上得到结论,结论可信度不高;实验法则是根据网络构架中使用的软件和硬件参数,建立实验室进行模拟实验,虽然准确度有所提升,但是成本太高;网络仿真法师利用网络仿真软件在研究模型下进行测试,不断测试结果可信,而且误差较小,成本较低,话费时间也相对较少。

在本研究中笔者使用网络仿真的方法进行校园网络性能整体性能的测试。

1 网络仿真方法网络仿真方法是在建立数学模型的基础上使用统计分析方法模拟网络使用过程,进而得到既定情况下,网络表现出来的实际参数的方法。

当前国际上比较常见的仿真软件有OPNET、NS2和GMS等。

笔者在本研究中使用OPNET作为校园网的仿真软件。

OPNET仿真软件能够从应用层的服务器和链路层中获得准确的网络输入输出信息、时延、链路使用率和服务器的承载能力等详细数据,进而得到准确的仿真结果,形成测试报告,实现校园网络性能的准确验证。

2 OPNET的网络建模与仿真2.1 校园网拓扑模型的建立在综合分析学校校园网应用系统信息的基础上,本研究只对链路传输层的DB、FTP、Email、WWW四种代表性的数据包进行测试,经过服务器后台观测到,学校校园网络在线时间分为闲时和忙时两个集中在线人数,闲时80人左右,忙时160人左右,因此本文进行在线人数为80人和160人的分别仿真测试。

基于opnet的校园网性能分析与设计

基于opnet的校园网性能分析与设计

山东师范大学硕士论文
库的集成方案;郭文刚f12】等介绍了基于OPNET如何在HLA的框架下实现分布 式通信网络仿真的方法;傅鹂等【13】以一次局域网中的DDOS攻击仿真为例,给 出了基于0PNET进行网络仿真的建模层次和步骤,同时对攻击前后被攻击服 务器的相关工作曲线的数据进行了测量;顾晓鸣【14J等针对网络仿真中流量的仿 真与建模的关键问题,分析了IP网络流量的特点和软件仿真系统OPNET的流 量仿真建模机制,详细阐述了一种基于OPNET仿真平台建立IP网流量模型的 方法;在校园网仿真领域,符浅浅115】以网络仿真软件OPNET作为技术支持, 对海南大学校园网内部主交换机进行仿真、测试,提出网络改造方案;冷杰【l 利用OPNET对校园网的拓朴结构进行了改进。 但在大型网络和复杂网络的应用方面,尚存在不少重要的项目技术问题需 要解决,部分己解决的问题也仍需要迸一步深入研究探讨。因此运用仿真技术 对网络进行优化设计和性能分析也是一个富有挑战性的课题。
园网的建设为开展网络教学、办公自动化管理提供了一个高性能的平台,有力 地推进了教育信息化的发展。
山东师范大学硕士论文
但受当时资金和技术条件的限制,我国早期建成的很多校园网结构、规模 和应用都不是很完整,在校园网选型和设备配置方面都欠佳。校园网普遍存在 节点少、带宽低、业务简单、利用率不高、可靠性和安全性差都问题。随着各 学校规模的不断扩大,网络应用需求的不断增加,原有网络负载日益繁重;与 此同时,网络技术也飞速发展、日新月异,犹其是图像、语音、视频这些带宽 要求高、实时性强的业务应用越来越多,渐渐超出了原有网络的承载能力,许 多校园网面临升级改造问题。当网络节点增多或网络上增设新的业务后对网络 性能有什么影响?原有网络还有多少扩充能力?如果拟采用新的网络技术对网 络进行升级,网络的性能又会有多大程度的改善?计划升级的方案是否切实可 行,投入是否值得?这一系列的问题都需要一种合理的手段,对网络性能进行 科学的预测评估。 对网络性能进行分析评价现在常用的方法是数学分析法、实际测量法、计 算机仿真法【80 01。数学分析方法主要是用概率论、排队论等数学知识对要研究 的问题进行抽象建模,找出性能指标间的相互关系,然后进行一系列的推导求 解,得到所需结果。但这种方法建立模型和求解的过程较复杂,有时甚至根本 无法得到解;实际测量法,一般是采用网络测试分析仪,对实际网络进行现场 数据采集,优点是准确性较高,但不足之处也很明显,仪器价格较高,而且它 不能在网络建立之前预测网络性能;计算机仿真法既能够对现有网络性能从各 个层面进行分析,也能对计划实施的网络性能进行预测。它利用仿真软件,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。目前计算机仿真技术已经成为网络规划设计 和开发的主流技术,在网络优化和扩容、新网络的设计方面应用越来越广。 在国外,网络仿真技术的研究和应用已经有二十多年的历史,覆盖军事、 教育、银行、保险等多个领域。而今,国外网络仿真软件厂家正致力于简化软 件和操作流程,强化软件的项目应用能力,开发与网管软件的接口,以期使得 网络模型的建立逐步自动化。国内数据网络发展较晚,加之OPNET这类仿真 软件产品,在以前美国一直对中国实施禁运,因而对仿真技术的研究我国从1999 年才刚刚起步。近年来,随着国内网络技术的迅猛发展,我国的网络仿真研究 也取得很大进展。陈凌云【11l针对空间作战模拟中的信息系统,建立了网络仿真 模型,分析了网络仿真过程,并提出基于OPNET HLA接口的集成和基于模型

基于OPNET的网络建模与仿真研究

基于OPNET的网络建模与仿真研究
2 网络模 型仿真 及结果分析
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

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的网络仿真实验教学研究

基于OPNET的网络仿真实验教学研究

真软件 , 具有在通信 网络和信息系统方面的专业化 设计 , 是当前世界上先进的网络仿真开发和应用平 台 。它所创 建 的系统 由一系 列属 性可 配置 的对象 组 成 ,采用模块化 的设计和数学分析的建模方法 ,能 够对各种网络设备、通信链路和各层网络协议实现 精确建模 ,提供了全面的网络建模 和协议支持 。 J 目 ,有名的通信设备公 司如华为、中兴 、A & 、 前 T T
第 9卷 第 4期 21 0 1年 8月
实验科学与技术
E p r n ce c n e h oo y x ei me t in e a d T c n l g S
Vo. o 4 19 N .
Au us. g t201 1
基 于 O N T的 网络 仿 真 实验 教 学研 究 PE
性 能优 越 ,在 实验 教学 中有 以下 优势 :
设置 为 :( ) 1 明确仿 真 目的 ;( ) 2 确定 网络 功能
林瑜 华 ,莫 家庆
( 肇庆学院 教育技 术与计 算机中心 ;b 计算机学院 ,广东 . 肇庆 566 ) 20 1
摘要 :将 O N T网络仿真技术 引入到计算机 网络课程 的 实验教 学 中,介绍 了 O N T及其研 究背景 ,发 挥其应 用优势 ,设 PE PE 计 与实现 了基 于 O N T的 网络仿真 实验教 学,并通过将局 城 网划分成 多个子 网的应用 实例 ,取得 了良好 的实验 效果。采 用 PE O N T开展 网络仿 真 实验 ,能缓解 网络硬 件设备局 限与 实验 需求之间的矛盾 ,拓 宽实验 教学途径 ,是使 实验教 学走在前 沿 PE 且行之 有效的方法和手段。 ’ 关 键 词 :网络仿真 ;O N T仿真软件 ;实验教 学 PE 中图分 类号 :T 3 19;G 4 .2 文献标志码 :A P9. 6243 文章编 号 :17 4 5 (0 1 0 0 3 o 6 2- 50 2 1 )4— 0 9一 4

基于OPNET的校园网络视频业务性能仿真

基于OPNET的校园网络视频业务性能仿真

基于OPNET的校园网络视频业务性能仿真黄洪琼;张天方【摘要】Based on the OPNET simulation mechanism, this paper proposes the method of the modeling and simulation for adding video services program in the current campus LAN, and gives the simulation results. From the results, to provide technical decision support for judging whether the LAN can burden the increased video services by analyzing the changes of network performance before and after adding video service, including the average page response time of HTTP, the average download response time of FTP and Email, the average delay of network and other performance of network.%基于 OPNET 仿真机制,对目前大学校园局域网中增加视频业务方案进行建模仿真,并给出仿真结果。

通过分析 HTTP 页面平均响应时间、FTP 和 E-mail 平均下载响应时间、网络平均延迟等网络性能指标在增加视频业务前后的变化情况,为判断该局域网是否能够负担增加的视频业务提供技术决策支持。

【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】3页(P60-62)【关键词】OPNET;局域网;网络性能;视频业务【作者】黄洪琼;张天方【作者单位】上海海事大学信息工程学院,上海 201306;上海海事大学信息工程学院,上海 201306【正文语种】中文【中图分类】TP393.3随着Internet的快速发展,网络已经走进了人们的日常生活中,成为人类生活、工作的重要部分。

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本科毕业设计(论文)题目基于OPNET的高校网络优化仿真研究学生姓名杨才星学号1007050222教学院系电气信息学院专业年级通信工程2010级指导教师李伟勤职称副教授单位西南石油大学辅导教师职称单位完成日期2014年6月8日Southwest Petroleum UniversityGraduation ThesisSimulation Research for Universities Network Optimization Based on OPNETGrade: 2010Name: Yang CaixingSpeciality: Telecommunications EngineeringInstructor: Li WeiqinSchool of Electrical Engineering and Information2014-6摘要近年来,随着高校信息化的快速发展,校园网变得越来越复杂。

建设一个多业务、高性能、安全性的校园网,其投资规模非常巨大,需要一种有效的手段对校园网进行规划设计。

通过数学建模的方法过于复杂,根据实际经验进行规划的方法又不可靠,用实际设备搭建网络进行实验,成本太高。

利用网络仿真软件对校园网进行建模仿真分析成了最佳的选择。

本文基于OPNET的网络域、节点域、进程域三层建模机制对一般高校校园网进行网络建模,通过添加交换机、路由器、防火墙、服务器、局域网节点等,搭建校园网的网络模型,该校园网的节点总数为8503,其中学生宿舍的节点为5000,教工宿舍的节点为1000,可见校园网的规模还有很大的扩展空间。

收集并配置业务需求,针对网络延迟、网络负载、响应时间、链路利用率等影响网络性能的指标进行仿真分析。

通过在传统校园网模型的基础上添加网络结点及业务应用进行校园网扩展,仿真发现各局域网的链路利用率虽然得到了提升,但遇到了很大的瓶颈,网络性能急剧恶化。

针对以上问题,通过优化网络结构和参数,增加一台核心交换机、一台出口交换机、三台业务服务器、和流控设备,核心交换机的链路升级到1000BaseX,使校园网核心变成备份冗余的环状结构,在服务器之间实现负载均衡,使得网络性能得到很大的改善:网络延迟由之前的3.8s降低到0.5ms;FTP服务器负载由之前的20000bit/s下降到200bit/s;Database服务器负载由之前的100000bit/s下降到170bit/s;HTTP响应时间由之前的4.6s降低到3.4ms。

同时,通过对校园网进行VLAN和VLSM策略,核心交换机的数据转发量由3800packets/s降低到250packets/s,减少了广播风暴,增强了网络的安全性。

通过仿真发现校园网建设的关键点在网络核心的处理能力、链路带宽和服务器的负载能力及网络出口的性能,这正是校园网升级建设需要注意的关键问题。

关键词:校园网;OPNET;网络仿真AbstractIn recent years, with the rapid development of university information technology, campus network becomes complex increasingly. Building a multi-service, high performance, security of campus network means an enormous scale of investment, so it needs an effective means for the campus network planning and design. Through mathematical modeling method is too complicated, and planning method based on the actual experience is unreliable, besides those matters, building a network with real experimental equipment means high cost. Use of network simulation software on the campus network for modeling and simulation analysis has become the best choice naturally.This paper is to build network-model for general university campus net based on the network domains, domain node, process domains of OPNET three-layer modeling mechanism, by adding switches, routers, firewalls, servers, LAN node, etc., to build a network model of the campus network. The total nodes number of campus network is 8503, of which 5000 nodes for student dormitories, 1000 nodes for faculty quarters, which shows a great room for campus network expansion. It need us to collect and configure service requirements, simulate and analyze the indicators that impact on network performance, such as network delay, network load, response time, link utilization. Through adding network node and service applications based on the traditional model of the campus network to expand campus network, we found that link utilization of each LAN although has been improved, however, we have encountered a big bottleneck, and the network performance deteriorated sharply. To solve the above problems, by optimizing the network structure and parameters , adding a core switch and one outlet switch , three application servers and flow control equipment, core switches upgrade to 1000BaseT, which makes campus core network become the redundant backup cyclic structure , which realize load balancing among servers that has improved the network performance greatly, namely the network delay from the previous 3.8s down to 0.5ms, FTP server load decreased from the previous 20000bit/s to 200bit/s, Database server load from the previous 100000bit/s down to 170bit/s, HTTP response time from the previous 4.6s down to 3.4ms. Meanwhile, through applying the VLAN and VLSM strategy to campus network, the dataforwarding capacity of core switches from 3800packets/s down to 250packets/s, reducing the broadcast storm and enhancing the security of the network. Through simulation, we found that the key points of the campus network construction is that the processing power of core network, network export performance, link bandwidth and server load capacity , which is also the key issue for campus network updating. Key words: Campus Network; OPNET; Network Simulation目录1 绪论 (1)1.1 论文研究的背景 (1)1.2 国内外现状分析 (1)1.3 论文研究的主要内容及章节安排 (2)2 校园网性能指标与相关技术 (3)2.1校园网性能评价指标 (3)2.2 校园网的主要拓扑类型 (4)2.3 校园网关键设备 (6)2.4 校园网的主要技术 (8)2.4.1 交换及VLAN技术 (8)2.4.2 路由技术 (9)2.4.3 远程访问技术 (9)2.4.4 网络冗余技术 (10)3 OPNET网络仿真技术 (11)3.1 网络模拟和仿真技术 (11)3.2 OPNET仿真软件概述 (11)3.3 OPNET 14.5的安装与破解 (12)3.4 OPNET的重要概念 (15)3.5 OPNET仿真技术 (16)3.5.1 OPNET仿真机制 (16)3.5.2 OPNET通信机制 (17)3.5.3 OPNET建模机制 (19)3.5.4 OPNET仿真步骤 (21)4 OPNET下的校园网建模与仿真分析 (23)4.1 校园网的建模 (23)4.1.1 需求分析 (23)4.1.2 网络建模 (23)4.1.3 业务配置 (25)4.2 数据收集与仿真分析 (28)4.2.1节点模型和进程模型 (28)4.2.2 数据收集 (30)4.2.3 软件仿真 (32)4.2.4 数据分析 (34)4.3 增加节点及业务后的仿真分析 (38)4.3.1 节点及业务配置 (38)4.3.2 设定背景业务流 (40)4.3.3 仿真结果及分析 (41)4.4 本章总结 (46)5 校园网升级方案设计与性能分析 (47)5.1 方案选择 (47)5.2 校园网结构的改进 (47)5.3 改进后校园网的仿真分析 (49)5.3.1仿真结果分析 (49)5.3.2 划分VLAN前后性能比较 (54)5.4 校园网路由协议的分析 (57)5.4.1 RIP路由模拟与性能测试 (57)5.4.2 OSPF路由模拟与性能测试 (62)5.5 本章总结 (66)6 总结与展望 (67)谢辞 (70)参考文献 (71)附录 (72)基于OPNET的高校网络优化仿真研究1 绪论1.1 论文研究的背景近年来,随着网络技术的快速发展,高校的校园网也变得越来越复杂,传统的校园网已经不能满足师生们的上网需求。

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