《计算机网络仿真技术》第七章
计算机网络搭建中的虚拟仿真技术
计算机网络搭建中的虚拟仿真技术1. 引言1.1 计算机网络搭建中的虚拟仿真技术计算机网络搭建中的虚拟仿真技术是指利用虚拟化技术模拟真实网络环境，通过软件实现网络设备、拓扑结构以及通信协议的模拟，从而达到在真实网络环境下进行实验、测试和演练的目的。
随着云计算、物联网、大数据等新兴技术的快速发展，虚拟网络仿真技术日益成为计算机网络领域的热门研究方向。
虚拟网络仿真技术的发展历程可以追溯至上世纪70年代，随着计算机技术的不断进步和网络规模的不断扩大，虚拟化技术逐渐成为计算机网络中不可或缺的一部分。
通过虚拟化技术，用户能够在同一台物理服务器上模拟多个虚拟网络，实现资源的灵活分配和利用。
虚拟网络仿真技术的原理与应用涉及到网络虚拟化、虚拟机技术、容器技术等多方面内容。
通过虚拟网络仿真技术，用户可以快速搭建各种复杂网络环境，进行网络性能测试、应用部署等操作。
虚拟网络仿真技术还可以有效降低网络建设和维护成本，提高网络灵活性和可扩展性。
计算机网络搭建中的虚拟仿真技术在当前网络领域中具有重要意义，未来随着技术的不断进步和应用场景的不断扩展，其发展空间和潜力仍然巨大。
2. 正文2.1 虚拟网络仿真技术的发展历程虚拟网络仿真技术的发展历程可以追溯到上世纪80年代，当时基于模拟器实现的网络仿真仅能模拟简单的网络拓扑结构和通信行为。
随着计算机性能的不断提升和网络技术的发展，虚拟网络仿真技术逐渐得到了广泛应用。
在90年代初期，随着虚拟化技术的出现，虚拟网络仿真技术进入了一个新的发展阶段。
典型的代表是虚拟机技术，通过在物理硬件上创建多个虚拟机实例，使得不同的操作系统和应用程序可以在同一台物理主机上运行，从而有效提高了资源利用率和灵活性。
到了21世纪初，随着云计算的兴起，虚拟网络仿真技术得到了进一步的推广和应用。
云计算平台利用虚拟化技术构建虚拟网络环境，为用户提供灵活的计算资源和服务，同时也推动了虚拟网络仿真技术的进一步发展和完善。
计算机网络搭建中的虚拟仿真技术
计算机网络搭建中的虚拟仿真技术虚拟仿真技术在计算机网络搭建中起着重要作用。
它通过模拟现实网络环境，使得网络管理员能够在虚拟环境中进行各种测试和实验，从而减少了实际网络搭建的成本和风险。
本文将介绍计算机网络搭建中常用的虚拟仿真技术，并简要说明其原理和应用。
一、虚拟化技术虚拟化技术是一种将物理资源抽象为虚拟资源的技术。
在计算机网络搭建中，虚拟化技术主要应用于服务器虚拟化和网络虚拟化两个方面。
1. 服务器虚拟化服务器虚拟化是将一台物理服务器划分为多个虚拟服务器的过程。
通过服务器虚拟化技术，网络管理员可以在一台物理服务器上运行多个虚拟机，每个虚拟机相当于一台独立的服务器。
这样可以最大程度地提高服务器资源利用率，减少服务器数量和维护成本。
2. 网络虚拟化网络虚拟化是将一台物理网络划分为多个虚拟网络的过程。
通过网络虚拟化技术，网络管理员可以在一台物理交换机上创建多个虚拟交换机，并在每个虚拟交换机中配置不同的网络参数和安全策略。
这样可以实现多个虚拟网络之间的隔离和独立管理，提高网络资源的灵活性和可扩展性。
二、模拟器技术模拟器技术是一种通过软件模拟真实网络环境的技术。
在计算机网络搭建中，常用的模拟器技术包括Packet Tracer和GNS3。
1. Packet TracerPacket Tracer是一款由思科公司开发的网络仿真软件，可以模拟网络设备和连接，实现实验网络的构建和测试。
Packet Tracer提供了图形化界面，用户可以通过拖拽和配置设备来构建网络拓扑，还可以实时查看和分析网络流量。
Packet Tracer支持多种网络协议，如Ethernet、IP、ICMP等，可以进行各种网络操作和故障排除。
2. GNS3GNS3是一款开源的网络仿真软件，可以模拟复杂的网络环境，支持多种网络设备和协议的模拟。
GNS3使用虚拟机技术将真实的路由器镜像加载到模拟器中，实现真实设备的模拟和交互。
GNS3还提供了网络拓扑的可视化工具，可以方便地查看和配置网络设备。
7 计算机网络基础知识
• 局域网(LAN) 局域网(LAN) • 广域网（WAN) 广域网（ • 城域网（MAN） 城域网（MAN）
–从网络的拓扑结构进行分类 从网络的拓扑结构进行分类
• 星型 • 环型 • 总线型 • 混合型 网络采用不同的拓扑结构， （网络采用不同的拓扑结构，在性能上有着各自的优缺 点。）
常见的Internet接入方式
• 拨号互连方式 • 专线入网 • 无线入网 • ADSL方案 ADSL方案 • 局域网方式 • 广域网方式
IP地址和域名 地址和域名
• IP地址 IP地址
IP地址就是给每个连接在因特网上的主 IP地址就是给每个连接在因特网上的主 机分配一个在全世界范围内唯一的32位的 机分配一个在全世界范围内唯一的32位的 32 一个标识符。这个号码是唯一的。 一个标识符。这个号码是唯一的。 IP地址的结构使我们可以在因特网上很 IP地址的结构使我们可以在因特网上很 方便地进行寻址。 方便地进行寻址。 IP地址现在由因特网名字与号码指派公 IP地址现在由因特网名字与号码指派公 司ICANN（Internet Corporation for ICANN（ Numbers）进行分配。 Assigned Names and Numbers）进行分配。
7.1计算机网络的概述
• 计算机网络的主要功能: 计算机网络的主要功能:
数据通信 资源共享 分布式处理 （其中最主要的功能就是实现信息资源的 共享） 共享）
计算机网络的分类
• 计算机网络的分类按照特点有很多种方法， 计算机网络的分类按照特点有很多种方法， 这里仅介绍下列几种： 这里仅介绍下列几种：
网络拓扑结构图
图7-2 环型结构
计算机网络搭建中的虚拟仿真技术
计算机网络搭建中的虚拟仿真技术随着计算机网络在各个领域的广泛应用，越来越多的人开始接触和学习计算机网络的相关知识。
在计算机网络中，虚拟仿真技术是一项非常重要的技术，它可以用来模拟真实环境下的网络场景，帮助人们更好地理解计算机网络的原理和实现。
一、虚拟仿真技术介绍虚拟仿真技术指的是，在计算机系统中使用一些软件工具来创建一个虚拟的环境，以便在此环境中进行各种实验和测试。
虚拟仿真技术在计算机网络领域中的应用非常广泛。
例如，我们可以使用虚拟仿真技术来创建一个虚拟的局域网，在其中进行各种实验。
虚拟仿真技术的主要好处之一是可以大大降低实验成本。
在真实环境下进行实验需要投入大量的时间、金钱和人力资源，而使用虚拟仿真技术则可以极大地减少这些成本。
此外，虚拟仿真技术还可以帮助我们更好地理解计算机网络的原理和实现，加快人们对计算机网络的学习和掌握。
虚拟仿真技术在计算机网络中的应用非常广泛，下面列举几个例子：1、网络模拟器网络模拟器是一种可以模拟计算机网络行为的软件工具。
它可以用来创建一个虚拟的网络环境，在其中进行各种实验和测试。
例如，我们可以使用网络模拟器来测试网络的性能，进行路由算法的实验等。
其中比较著名的网络模拟器包括NS-2、OPNET、GNS3等。
2、虚拟机3、云计算云计算是一种计算资源的共享和分配方式。
云计算可以提供大量的计算资源和存储资源，以满足用户的需求。
云计算的基础是虚拟化技术。
通过虚拟化技术，可以在同一台物理服务器上创建许多虚拟服务器，提供给用户使用。
云计算在计算机网络中的应用非常广泛，例如，我们可以使用云计算来存储数据、运行应用程序等。
优点：1、可以创建虚拟的网络环境，进行各种实验和测试。
2、可以大大降低实验成本，节省时间和金钱。
3、可以帮助人们更好地理解计算机网络的原理和实现，加速人们对计算机网络的学习和掌握。
1、虚拟环境与真实环境之间存在差异，实验结果可能不准确。
2、虚拟化技术本身也存在一定的性能损失，可能会影响实验的结果。
浅谈计算机网络仿真技术及其研究
Ｏｅ 才 提 出 现代 仿 真技 术 这一 重 要 概 念 ， 认 为 “ ｒ ｎ 他 仿真 是 性 的 中间层 Ｎ ｄ 模 型 ； 上层 为 网络模 型 。 ｏｅ 最 种基于模型的活动” 在此之后 “ 。 仿真 ” 的技术含义不断 ②与时间驱动相 比， Ｐ Ｅ Ｏ Ｎ Ｔ软件采用离散事件驱动
一
１ 计算机网络仿真技术概述
１１ 计 算机 网络仿 真 技 术 的 定义 ．
由 ｈ ｅｉｏＧ ｒ 、 ｏｅ ｒ Ｍ ｄｌ ／ ｄ Ｄ ｃ ｉ ｕｕ Ｍ ｄｌ 和 ｏｅ ｒａｉ 个 模 块 组 ｓｎ ｅ ｅ ｒ ｏ三 成 。Ｄｅｉ Ｇ ｒ Ｉ ｅｉｏ ｕｕ由于只具有仿真 、 ｔ ｓｎ 分析功 能 ， 只适合最 终用户使用 ； ｏｅ ｒ 以 Ｉ ｅｉｏＧ ｒ 为基础构 建 ， Ｍ ｄｌ 则 ｅ ｔ ｃ ｉ ｕｕ Ｄ ｓｎ 并
网络模 型 的新 方法 来 满 足 网络 发展 的需 要 ，该 方 法 还 必 的建模机制较为复杂 、 型库 比较完备 、 模 外部接 口比较多 须能够方便地对模型进行修改 ，正是基于网络发展 的这 且功能强大 ， 其所 得到的仿真结果也比较真实可靠。 下面
种新要求 ， 现代计算机网络仿真技术便应运 而生 。 该技术 就介绍几款最具有代表性的计算机网络仿真工具 。 是进行 网络技术研究的一种基本手段 ，并 已经发展成为 ２１ ｏＰ ． ＮＥＴ网络 仿 真 软件 种最 佳 的 可供 选 择 的测 试 、 评估 和 验证 手 段 之 一 。 Ｏ Ｎ Ｔ软件是一款最 常见的网络仿真软件 ，它主要 ＰＥ
地 得 以发 展 和 完善 。 的模拟机理 ， 极大地提高 了计算效率 。 从 “ 真” 仿 的含 义 发 展过 程 可 以看 出 ， 论 哪种 定 义 ， 无 ③其采用把基于统计的数学建模方法和基 于包的分 “ 仿真 ” 是基于模型 的这一基本观 点是共 同的 ， 其是对真 析方法结合起来混合建模机制 ，这样得到的实验结果 比 实世界的模拟。 因此 ， 我们可以将计算机网络仿真技术理 较贴近仿真对象 ， 并且仿真效率也有所提高 。 解 为 它是 一 种通 过 建 立 网络设 备 、 路 和协 议 的模 型 ， 链 并 ④ Ｏ Ｎ Ｔ软件 具 有 强 大 的统 计 量 收 集 和分 析 功能 ， ＰＥ
中技计算机网络QoS仿真技术
中技计算机网络QoS仿真技术[摘要]：本文作者根据多年的教学经验，通过对网络仿真技术的概念、特点、应用流程等的论述, 并使用opnet进行qos仿真,供参考。
[关键词]：网络仿真 opnet qos 设计中图分类号：tm743 文献标识码：tm 文章编号：1009-914x(2012)26-0260-01一、网络仿真与opnet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。
数学建模包括网络建模(网络设备、通信链路等)和流量建模两个部分。
模拟网络行为是指模拟网络流量在实际网络中传输、交换和复用的过程。
网络仿真获取的网络特性参数包括网络全局性能统计量、网络节点的性能统计量、网络链路的流量和延迟等,由此既可以获取某些业务层的统计数据,也可以得到协议内部某些特殊的参数的统计结果。
网络仿真可以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,其具有以下主要特点:为网络的规划设计提供可靠的定量依据;验证实际方案或比较多个不同的设计方案. 由于网络仿真在网络设计与性能分析方面具有突出的特点,目前来说主要在以下方面获得广泛应用:容量规划和sla 预测服务;故障分析;端到端的性能分析;使网络设计达最优的性价比;预测业务量的增长;指导新网络建设.opnet是一种优秀的网络仿真和建模的工具,支持面向对象的建模方式,并提供图形化的编辑界面,更便于用户使用。
它强大的功能和全面性几乎可以模拟任何网络设备、支持各种网络技术,除了能够模拟固定通信模型外, opnet的无线建模器还可用于建立分组无线网和卫星通信网的模型。
同时,opnet在新网络的设计以及对现有网络的分析方面都有卓越表现。
它为通信协议和路由算法的研究提供与真实网络相同的环境。
此外,功能完善的结果分析器为网络性能的分析提供了有效又直观的工具。
opnet的molder是专门用于可视化原型设计的软件,它的使用既方便了网络模型的建立,又减少了编程的工作量。
计算机网络仿真技术及仿真工具
计算机网络仿真技术及仿真工具一、绪论（1）引言（2）论文的主要研究内容（3）论文的结构概述二、计算机网络仿真技术的发展和应用（1）计算机网络仿真技术发展的历史回顾（2）计算机网络仿真技术应用的现状分析（3）计算机网络仿真技术未来的发展趋势三、计算机网络仿真工具的综述（1）计算机网络仿真工具分类（2）计算机网络仿真工具的功能及特点（3）主流计算机网络仿真工具的比较分析四、计算机网络仿真技术在网络安全方面的应用（1）计算机网络仿真技术在网络安全研究领域的应用（2）计算机网络仿真技术在网络安全教育领域的应用（3）计算机网络仿真技术在网络安全评估领域的应用五、结论与展望（1）本文的主要贡献和不足（2）对计算机网络仿真技术的未来展望（3）论文的结论与总结注：以上为提纲，具体内容需要根据论文要求进一步细化。
第一章节：绪论1.1 引言随着计算机网络技术的不断发展，网络体系结构越来越复杂，网络规模也越来越大。
在现实网络运行的过程中，常常需要对网络的安全性、可靠性、性能等方面进行评估和优化，但是实际网络的操作和调试存在着很多约束和风险。
因此，仿真技术应运而生，成为网络优化、安全评估等研究领域的关键技术之一。
计算机网络仿真是在计算机系统中对现实网络进行模拟和重现的过程。
具体来说，就是将现实网络的一些重要特征和运行机制在计算机系统中进行模拟，以验证、评估、优化现实网络的性能和安全等。
而计算机网络仿真技术则是指将计算机网络仿真实现的过程中，所采用的相关技术和方法。
1.2 论文的主要研究内容本文主要研究计算机网络仿真技术及仿真工具的相关内容。
在具体的研究过程中，将进行以下内容的研究：（1）计算机网络仿真技术的发展历程和现状分析。
回顾计算机网络仿真技术的发展历程，分析目前计算机网络仿真技术的应用现状，并对未来的发展趋势进行展望和分析。
（2）计算机网络仿真工具的综述和比较分析。
对主流的计算机网络仿真工具进行分类和整理，分析各种仿真工具的特点、应用场景和局限性，并进行多方面的比较分析。
计算机网络(第六版)
计算机网络（第六版）计算机网络是指将分布在不同地理位置的计算机系统互相连接起来，实现资源共享和信息传递的技术系统。
本文将介绍《计算机网络（第六版）》一书的内容概要，并对其中的重要概念和技术进行探讨。
第一章简介计算机网络的起源和发展历程，以及现代计算机网络的组成部分和基本功能。
第二章物理层介绍计算机网络的物理层，包括数字信号的传输方式、调制解调器和光纤通信技术等。
第三章数据链路层探讨计算机网络的数据链路层，包括帧、介质访问控制和错误检测等。
第四章网络层详细介绍计算机网络的网络层，包括IP协议、路由和转发等关键内容。
第五章运输层解析计算机网络的运输层，包括TCP协议和UDP协议的特性、可靠性和流量控制等。
第六章应用层讨论计算机网络的应用层，包括HTTP、FTP和DNS等常见应用协议的原理和应用。
第七章局域网介绍局域网的组成和技术，包括以太网、令牌环网和局域网设备的互连等。
第八章广域网探讨广域网的连接方式和技术，包括专线、虚拟专用网和帧中继等。
第九章网络安全深入研究计算机网络的安全问题，包括身份认证、数据加密和防火墙等安全措施。
第十章网络管理介绍计算机网络的管理方法和工具，包括监控、故障管理和性能优化等。
第十一章无线网络与移动网络解析无线网络和移动网络的原理和技术，包括Wi-Fi、蜂窝网络和移动IP等。
第十二章互联网详细介绍互联网的起源、发展和基本架构，包括因特网的组成和互联网地址等。
第十三章下一代互联网讨论下一代互联网的研究和发展趋势，包括IPv6、物联网和云计算等前沿技术。
第十四章多媒体网络探索多媒体网络的特点和应用，包括音频、视频和流媒体等多媒体数据的传输和处理。
第十五章网络性能评价和仿真介绍网络性能评价和仿真技术，包括延迟、带宽和吞吐量等性能指标的测量和分析。
第十六章计算机网络的研究方法指导读者进行计算机网络的研究和实验，包括实验设计和数据分析等方法和技巧。
总结《计算机网络（第六版）》一书全面阐述了计算机网络的基本原理、技术和应用。
计算机网络仿真技术
ｌ ｅ ｒｖ ｔ ｏ ｌ ｅ ｒｖ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｃｉｎ ｏ ａ ｉ ｍ ｉｐ ａ ｅ ｅ ｔ ｄ ｓ ｅ ｄ ，ｎ ａ ｄｔ ｎ，ｔ ｅ ｉ ｆ ｌｎ ｅ ｉ ａｌ ｏ ｎ ｎ ｉ ａｌ ｎ ｈ ｅ ｔｏ ｆｍ ｘｍｕ ｄｓ ｌｃｍ ｎ ｅ ｃ ｎ ｓ ｉ ｄ ｉｉ ｎ ｎ ｏ ｈ ｎ ｕｅ ｃ
ｄｉｔ ｎｃ ｅ ｏ ｅ ｇ ｅ ｈａ ｒ ｎｄ ｓ ｔｌｍ ｅ ｔ ｓ ａ ｅ ｂ ｃ ｍ ｓ ｂｉ ｇ ｒ ｔ ｎ ｇ ｏｕ ｅ ｔｅ ｎ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｄ ｅ ｉ ｉ ｅ ｓ ａ ｅ ； ｕ ｒｃ ｌａ ａ ｙ ｉ ； ｅ ａ ｎ ｎ ｉ ｓ ｇ ｏ ｎ ｕ ｆ ｃ ； ｅ ｐ ｐ ｔ ｎ ｌ ｓ ｒ ａ ｎ ｍｅ ｉａ ｎ ｌ ｓｓ ｒ ｔ ｉ ｉ ｇ ｐ ｌ ； ｒ ｕ ｄ ｓ ｒ ａ ｅ ｏ ｅ ｄ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ｅ ｏ ｍ ｏ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｔ
２ Ｃｏ ｌｇ ｆＣｉ ｉ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｘｉ ａ ｉ ｅ ｓｔ ｆＡｒ ｈ ｔ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｘｉａ １ ０ ５， ｉａ ． ｌ ｅ ｏ ｖ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ， ’ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｃ ｉ ｔ ｒ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ， ’ ｎ ７ ０ ５ Ｃｈ ｎ ） ｅ பைடு நூலகம்ｙ ｅ
ＺＨ ＡＯ Ｍ ｉ ， ＡＯ ｅ — ｎ Ｈ Ｅ ｕ ， ｏ ｐｉ ｇ ｎ Ｃ Ｗ ｉ ｐｉ ｇ ， Ｈ ｉ ＬＩＢａ — ｎ
（ ． ｃ ｏ ｌ ｆＣｉｉ １ Ｓ ｈ ｏ ｖｌ＆ Ａｒ ｈｔｃｕ ｅＥｎ ｉｅ ｒｎ Ｘｉａ ｃ ｎ ｌｇｃ ｌ ｉｅ ｓｔ ， ’ｎ ７ ０ ３ Ｃｈｎ ； ｏ ｃ ｉｅｔ ｒ ｇｎ ｅｉｇ， ’ｎＴｅｈ ｏｏ ｉａ Ｕｎｖ ｒｉｙ Ｘｉａ １ ０ ２， ｉａ
《计算机网络》网络仿真软件的使用
《计算机网络》网络仿真软件的使用一、实验目的通过对Packet Tracer软件操作和性能分析工具的使用，了解Packet Tracer 仿真原理，熟悉Packet Tracer仿真工具的使用；熟悉计算机网络构建和配置方法，了解基本的网络连接性能分析方法。
二、实验原理Packet Tracer软件是Cisco公司开发的功能强大的网络仿真工具，可以运行在Windows、Linux和MAC OS平台上，提供了非常真实的网络仿真环境。
可以为网络初学者提供计算机网络设计、配置、网络故障排查的仿真环境的学习平台。
1．Packet Tracer的基本界面Packet Tracer 5.3以上版本的界面类似下图所示：序号功能描述1 菜单栏此栏中有文件、选项和帮助按钮，我们在此可以找到一些基本的命令如打开、保存、打印和选项设置，还可以访问活动向导。
2 主工具栏此栏提供了文件按钮中命令的快捷方式，我们还可以点击右边的网络信息按钮，为当前网络添加说明信息。
3 常用工具栏此栏提供了常用的工作区工具包括：选择、整体移动、备注、删除、查看、添加简单数据包和添加复杂数据包等。
4 逻辑/物理工作区转换栏我们可以通过此栏中的按钮完成逻辑工作区和物理工作区之间转换。
5 工作区此区域中我们可以创建网络拓扑，监视模拟过程查看各种信息和统计数据。
6 实时/模拟转换栏我们可以通过此栏中的按钮完成实时模式和模拟模式之间转换。
7 网络设备库该库包括设备类型库和特定设备库。
8 设备类型库此库包含不同类型的设备如路由器、交换机、HUB、无线设备、连线、终端设备和网云等。
9 特定设备库此库包含不同设备类型中不同型号的设备，它随着设备类型库的选择级联显示。
10 用户数据包窗口此窗口管理用户添加的数据包。
2．线型介绍可以向工作区中添加一些设备，这些设备需要用特定的线型来连接。
下图给出了常用的线型的描述。
当然，如果只是想快速的建立网络拓扑而不考虑线型选择时，可以选择自动连线。
计算机网络仿真
网络分类:1.局域网（LAN Local Area Network）：一般限定在较小的区域内，小于10km 的范围，通常采用有线的方式连接起来。
2.城域网（MAN Metropolitan Area Network）：规模局限在一座城市的范围内，10～100km的区域。
3广域网（WAN Wide Area Network）：网络跨越国界、洲界，甚至全球范围。
1.路由器（routers）——提供诸如局域网互连、广域网接口等多种服务。
2.交换机（switches）——连接到广域网上，进行语音、数据及视频通信。
3.调制解调器（modems）——提供话音级服务的接口，信道服务单元是T1/E2服务的接口，终端适配器是综合业务数字网的接口。
4.通讯服务器（communication server）——汇集用户拨入和拨出的连接。
拓扑结构网络的拓扑结构是指网络中通信线路和站点（计算机或设备）的几何排列形式。
1.星型网络：各站点通过点到点的链路与中心站相连。
特点是很容易在网络中增加新的站点，数据的安全性和优先级容易控制，易实现网络监控，但中心节点的故障会引起整个网络瘫痪。
星型网络2.环形网络：各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。
环形网容易安装和监控，但容量有限，网络建成后，难以增加新的站点。
环型网络3.总线型网络：网络中所有的站点共享一条数据通道。
总线型网络安装简单方便，需要铺设的电缆最短，成本低，某个站点的故障一般不会影响整个网络。
但介质的故障会导致网络瘫痪，总线网安全性低，监控比较困难，增加新站点也不如星型网容易。
总线型网络树型网、簇星型网、网状网等其他类型拓扑结构的网络都是以上述三种拓扑结构为基础的。
OSI模型:1.物理层(Physical Layer)：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。
它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输，到达目的地后再转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换)。
《计算机网络原理》电子教案
《计算机网络原理》电子教案第一章：计算机网络概述1.1 教学目标了解计算机网络的定义、功能和发展历程。
掌握计算机网络的分类和拓扑结构。
理解计算机网络的基础组成和分层模型。
1.2 教学内容计算机网络的定义和功能计算机网络的发展历程计算机网络的分类和拓扑结构计算机网络的基础组成计算机网络的分层模型1.3 教学方法采用讲授法，讲解计算机网络的基本概念。
通过案例分析，使学生了解计算机网络的实际应用。
利用互动提问，帮助学生巩固所学知识。
1.4 教学资源PPT课件相关案例资料互动提问环节1.5 教学评估课堂问答：检查学生对计算机网络基本概念的理解。
第二章：物理层与数据链路层2.1 教学目标掌握物理层的传输介质和信号传输技术。
理解数据链路层的帧同步、差错控制和流量控制。
熟悉数据链路层的常见协议。
2.2 教学内容物理层的传输介质和信号传输技术数据链路层的功能和结构数据链路层的数据帧、帧同步、差错控制和流量控制数据链路层的常见协议2.3 教学方法采用讲授法，讲解物理层和数据链路层的基本原理。
通过实际案例，使学生了解数据链路层的应用。
利用模拟实验，让学生亲手搭建简单网络，加深对数据链路层协议的理解。
2.4 教学资源PPT课件相关案例资料网络仿真软件2.5 教学评估课堂问答：检查学生对物理层和数据链路层基本原理的理解。
实验报告：评估学生在网络仿真软件中的实际操作能力。
第三章：网络层与传输层3.1 教学目标掌握网络层的路由算法和路由协议。
理解传输层的服务和协议，如TCP和UDP。
熟悉网络层和传输层在实际应用中的协同工作。
3.2 教学内容网络层的路由算法和路由协议传输层的服务和协议，如TCP和UDP网络层和传输层在实际应用中的协同工作3.3 教学方法采用讲授法，讲解网络层和传输层的基本原理。
通过实际案例，使学生了解网络层和传输层在应用中的作用。
利用模拟实验，让学生亲手搭建简单网络，加深对网络层和传输层协议的理解。
3.4 教学资源PPT课件相关案例资料网络仿真软件3.5 教学评估课堂问答：检查学生对网络层和传输层基本原理的理解。
计算机网络仿真技术及仿真工具
１ 计算机 网络仿真技 术概 述
目前 ， 随着 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 的迅猛发展 ， 需 要通 过网络传 送 的
信息越来越 多 ， 以及 网络 带 宽 与 网 络 规 模 的不 断 扩 充 ， 以数
４ ）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 ， 特 别适 用于 大中型 网络 的设 计 和优化 ， 为网络 的规划设计提供可靠 的定量依据 ； ５ ）初期应 用 成 本不 高 ， 建好 的 网络 模 型可 以延续 使 用、 后期投资还会不断下降 。 网络仿 真的应用包括 ：
中图 分 类 号 Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ３
Ｃｏ ｍｐ ｕｔ ｅ ｒ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ Ｓｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎｄ Ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｏ ｏ ｌ ｓ
ＺＨＡＮＧ Ｘｉ ａ ｎ ｊ ｕ ｎ Ｌ Ｉ Ｈｅ
（ １ ． Ａｄ ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｎｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ， Ｎｏ ． ２ ０ ， Ｆ ｕ ｘ ｉ ｎ ｇ Ｒ ｏ ａ ｄ ， Ｈａ ｉ ｄ ｉ ａ ｎ Ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｃ ｔ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ８ ４ ０ ） （ ２ ． Ｕｎ ｉ ｔ ２ Ｏ ， Ｎｏ ． ９ １ ９ １ ７ Ｔｒ ｏ ｏ ｐ ｓ ｏ ｆ Ｐ Ｌ Ａ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ８ ４ １ ）
鹤
北京 １ ０ ０ ８ ４ １ ）
北京 １ ０ ０ ８ ４ ０ ） （ ２ ． ９ １ ９ １ ７部队 ２ Ｏ 分队
网络仿真是分析 、 研究 、 设计和改善网络性能必不可少的工具 。文章主要介绍了网络仿 真技术 的基本概念 、 特点 、 应用 ， 并在此
《计算机网络仿真技术》第一章
在计算机网络仿真中，随机变量 的生成是模拟网络行为的关键技
术之一。
随机变量的生成需要遵循一定的 概率分布，如泊松分布、指数分 布等，以模拟网络中的各种随机
事件。
常用的随机变量生成技术包括均 匀分布随机数生成、指数分布随 机数生成、正态分布随机数生成
等。
仿真结果的统计分析
01
仿真结果的统计分析是评估仿真结果准确性和可靠 性的重要步骤。
果
实验环境搭建
安装计算机网络仿真软件， 如NS-2、OPNET等
配置仿真软件，设置网络拓 扑、节点数、链路带宽等参
数
安装必要的网络协议和应用 程序，如TCP/IP协议栈、FTP 、Telnet等
实验过程与步骤
配置网络节点和链 路参数，如IP地址 、MAC地址、路由 协议等
运行仿真实验，观 察并记录实验结果
《计算机网络仿真 技术》第一章
汇报人： 202X-12-26
目录
• 计算机网络仿真技术概述 • 计算机网络仿真工具 • 计算机网络仿真技术的基本原理 • 计算机网络仿真的建模方法 • 计算机网络仿真的实验设计 • 计算机网络仿真的应用案例分析
01
计算机网络仿真：计算机网络仿真 技术是一种通过建立数 学模型和计算机系统模 拟网络行为的方法，用 于评估网络性能、优化 网络设计和解决网络问 题。
模型建立
使用所选工具建立网络模型 ，定义节点、链路和协议行 为。根据需求调整参数和配 置。
仿真运行
运行仿真并收集数据，分析 网络性能和行为。利用工具 提供的可视化工具进行结果 展示和分析。
仿真工具的局限性
精确度问题
由于计算机资源的限制，仿真工具可能无法完全模拟真实网络的细节和行为。因此，仿 真结果可能与实际结果存在偏差。
《计算机网络仿真技术》第七章
7.3.1 PPP协议概述
（3）一套网络控制协议（Network Control Protocol，NCP），支持不同的网络层协议， 如IP、AppleTalk等。PPP利用NCP协商第三层 协议使用的选项和参数。 NCP支持对各种协议的处理及分组的压缩 和加密。此外，在NCP中还对压缩整个分组数 据的CCP(The PPP Compression Control Protocol，RFCl962)进行协商。
广域网是一种跨地区的数据通讯网络，使 用电信运营商提供的设备作为信息传输平台， 广域网传输速率一般低于局域网。 对照OSI参考模型，广域网技术主要位于 底层的3个层次，分别是物理层，数据链路层 和网络层。物理层描述了如何为广域网提供电 气、机械、操作性以及功能性的连接。而数据 链路层协议描述了在单一数据链路中数据帧的 传输，其中包括点到点、点到多点、多路访问 交换业务等协议。
7.3.1 PPP协议概述
1.PPP协议的组成
PPP协议有三个组成部分： （1）一个将IP数据报封装到串行链路的协议。 PPP既支持异步链路（无奇偶校验的8bit数据）， 也支持面向比特的同步链路。 （2）一个用来建立、配置和测试数据链路的 链路控制协议（Link Control Protocol，LCP）。 在[RFC 1661]中定义了11种类型的LCP分组。
7.3.1 PPP协议概述
（4）设置本地路由器名和口令 Router(config)#hostname [hostname1] Router(config)#enable secret [secret-string] （5）设置压缩算法 Router(config)#compress [mppc|predictor|stac]
计算机网络中的网络模拟与仿真技术
计算机网络中的网络模拟与仿真技术引言：计算机网络是当今互联网时代的基石，无论是网络的设计、优化还是故障排查，都经常需要进行网络模拟与仿真。
网络模拟与仿真技术通过构建虚拟网络环境，能够帮助我们更好地理解网络运行原理、预测网络行为以及提供一种安全、经济、高效的网络优化手段。
本文将介绍网络模拟与仿真技术的基本概念、应用领域以及相关工具与方法。
一、网络模拟与仿真的基本概念网络模拟与仿真是指使用计算机软件和硬件工具，对现实中的网络环境进行建模和模拟实验。
通过模拟与仿真，我们可以模拟网络设备的运行特性、网络拓扑结构和网络协议的行为，通过观察和分析模拟实验的结果，可以更好地理解网络的工作原理和性能。
二、网络模拟与仿真的应用领域1. 网络设计与优化：在网络设计和优化过程中，网络模拟与仿真技术可以帮助我们评估不同网络拓扑结构的性能，验证网络设计方案的可行性，并进行容量规划和带宽分配等工作。
通过模拟实验，可以在真实网络部署之前预测网络的性能表现和瓶颈，并进行相应的改进和优化。
2. 网络安全与攻防：网络模拟与仿真技术可以帮助我们模拟和分析各种网络攻击和防御策略。
通过构建虚拟的网络环境，可以评估网络的安全性，并测试不同安全策略的有效性。
网络模拟还可用于训练网络安全人员，提高应对网络攻击的能力。
3. 网络故障排查与维护：在网络故障排查和维护过程中，网络模拟与仿真技术可以通过模拟故障场景，帮助我们定位网络故障原因，尽快恢复网络运行。
通过仿真实验，可以快速重现问题，并测试各种故障解决方案的有效性，减少现场操作的风险，提高故障处理的效率。
三、网络模拟与仿真的工具与方法1. 网络仿真软件：网络仿真软件是进行网络模拟与仿真的重要工具，常见的网络仿真软件有GNS3、NS-3和OPNET等。
这些软件可以模拟不同网络设备的行为，支持多种网络协议的实验，并提供可视化的界面进行实验配置和结果观察。
2. 模型建立与参数调整：网络模拟与仿真需要在进行实验前构建网络模型，并调整模型参数。
网络仿真
第一章绪论第一节引言随着信息时代的到来，网络规模逐渐扩大、网络拓扑结构日益复杂，开发者在规划和设计网络时，单纯依靠经验、试验和理论计算已显得非常困难。
然而如果采用真实的网络环境进行研究和开发，不仅增加了网络设计成本，而且不稳定的网络环境也不利于数据的统计和分析。
这些要求使得网络仿真技术已经逐渐成为网络规划、设计和开发中的主流技术。
通过OPNET 可以搭建不同的网络模型，配置模型参数和控制网络工作量等，使工作更加便捷。
本章主要内容是对网络仿真概述，对OPNET有一个总体的了解，方便进一步的研究和学习。
第二节论文背景和操作平台随着网络结构和规模越来越复杂化以及网络的应用越来越多样化，单纯地依靠经验进行网络的规划和设计、网络设备的研发以及网络协议的开发，已经不能适应网络的发展。
因而急需一种科学的手段来反映和预测网络的性能，网络仿真技术应运而生。
网络仿真都是在计算机中构造虚拟的环境来反映现实的网络环境，通过数学方法来模拟现实中的网络行为，从而可以有效地提高网络规划和设计的可靠性和准确性，明显地降低网络投资风险，减少不必要的投资浪费[2]。
OPNET Modeler是当前业界领先的网络技术开发环境，以其优越的的灵活性应用于设计和研究通信网络、设备、协议和应用。
本文使用OPNET Modeler14.5开发环境对LAN和ISP 之间的链接变化（单链路和双链路的转化）进行模拟仿真。
从核心技术来说，OPNET公司的全线产品都基于Modeler的核心技术演化和发展而来的，每个产品针对不同的用户群做出了一些特殊的调整和修改。
Modeler为开发人员提供了建模、仿真以及分析的集成环境，大大减轻了编程以及数据分析的工作量[3]。
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、链路利用率等等；第3阶段为实际运营中的故障诊断、排错和升级优化[4]。
计算机网络搭建中的虚拟仿真技术
计算机网络搭建中的虚拟仿真技术虚拟仿真技术是指通过计算机软硬件实现对真实世界的虚拟仿真，以达到模拟实际情况的目的。
在计算机网络搭建中，虚拟仿真技术能够模拟网络环境，进行网络设备的测试、网络拓扑的构建和网络性能的评估等。
下面将介绍计算机网络搭建中常用的虚拟仿真技术。
一、网络仿真软件网络仿真软件是一种可以模拟网络环境、网络设备和网络流量的软件工具。
网络仿真软件能够模拟各种网络拓扑结构，并在模拟环境中进行网络设备配置、网络流量模拟和性能测试等操作。
常见的网络仿真软件有Cisco Packet Tracer、GNS3、EVE-NG等。
1. Cisco Packet Tracer：是思科公司开发的一款网络仿真软件，主要用于模拟网络设备和网络拓扑结构。
它提供了丰富的网络设备库和模拟网络环境，可以用于学习和实验网络技术。
2. GNS3：是一种基于Dynamips和QEMU的网络仿真软件，主要用于模拟Cisco路由器和交换机。
它支持多种网络设备的模拟，并可以进行复杂网络拓扑的构建和网络性能测试。
3. EVE-NG：是一种功能强大的网络虚拟化平台，可以模拟各种网络设备和操作系统。
它支持多种网络设备的模拟和连接，并提供了丰富的虚拟网络功能和运行环境。
以上网络仿真软件都可以通过虚拟化技术搭建模拟网络环境，并进行网络设备配置、网络拓扑构建和网络性能测试等操作。
二、虚拟机技术虚拟机技术是一种通过软件实现对计算机硬件的虚拟化，将一台物理机分割成多个逻辑上独立的虚拟机实例，每个虚拟机可以运行不同的操作系统和应用程序。
在计算机网络搭建中，虚拟机技术可以用于模拟多个网络节点，构建复杂的网络拓扑结构。
1. VMware：是一种常用的虚拟机软件，它可以在一台物理机上运行多个虚拟机实例。
每个虚拟机可以配置不同的操作系统和网络设置，从而模拟多个网络节点或网络服务。
三、云平台技术云平台技术是一种通过虚拟化技术、分布式计算和网络连接实现对计算、存储和网络资源的共享和调度。
计算机网络搭建中的虚拟仿真技术
计算机网络搭建中的虚拟仿真技术虚拟仿真技术在计算机网络的搭建中起着重要的作用，它可以模拟真实网络环境，提供一个安全、可控的测试平台，用于网络的设计、部署、优化和故障排除等工作。
本文将详细介绍计算机网络搭建中的虚拟仿真技术。
虚拟仿真技术主要包括两个方面：网络拓扑仿真和网络流量仿真。
1. 网络拓扑仿真网络拓扑仿真是指通过建立虚拟网络拓扑图，模拟实际网络设备连接方式和网络结构。
在虚拟仿真环境中，可以根据实际情况添加或删除网络设备，创建不同的网络拓扑结构，并进行各种网络测试和实验。
虚拟化技术是实现网络拓扑仿真的关键技术之一。
通过虚拟化技术，可以在一台物理计算机上同时运行多个独立的虚拟机，每个虚拟机都可以独立运行操作系统和应用程序。
网络设备（如路由器、交换机等）可以在虚拟机中以软件的形式运行，通过虚拟化软件实现对物理网络设备的模拟。
在网络拓扑仿真中，虚拟化技术可以帮助管理员根据需要创建多个虚拟网络，并在不同虚拟机之间建立虚拟网络连接。
网络拓扑仿真还需要使用网络拓扑软件来帮助建立和管理虚拟网络拓扑。
网络拓扑软件可以提供图形化界面，方便管理员进行网络设备的配置和管理，如Cisco Packet Tracer、GNS3等。
网络流量仿真可以通过两种方式实现：生成器仿真和流量复制。
生成器仿真是指在虚拟网络中运行流量生成器，通过生成特定的网络流量，模拟真实网络中的用户行为。
流量生成器可以生成各种类型的网络流量，如Web流量、文件传输流量、视频流量等，并可以根据需要设置流量负载大小、流量类型、流量分布等参数。
流量复制是指将真实网络中的流量复制到虚拟网络中进行仿真。
通过在网络中插入复制设备，可以复制原始流量，并将其发送到虚拟网络环境中的指定节点。
这样可以准确地模拟实际网络流量，并对网络性能进行评估。
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Interface，LMI)是路由器和帧中继交换机之间 的一种信令标准，负责管理设备之间的连接及 维护连接状态。
LMI是对基本的帧中继标准的扩展，它提 供了许多管理复杂互联网络的特性,其中包括全 局寻址､虚电路状态消息和多目发送等功能｡
7.2.1 帧中继的概述
5.帧中继的配置命令 （1）设定封装帧中继协议
Router(config-if)#encapsulation frame-relay [cisco|ietf] （2）配置DCE时钟频率
Router(config-if)#clock rate [频率值] （3）指定LMI类型
7.2.1 帧中继的概述
图7-1 FR协议层次
7.2.1 帧中继的概述
2.虚电路（VC） 虚电路（VC）通过为每一对DTE设备分配
一个连接标识符，实现多个逻辑数据会话在同 一条物理链路上进行多路复用。帧中继网络提 供的虚电路包括永久虚电路(PVC)和交换虚电 路(SVC)。
7.2.1 帧中继的概述
第七章
广域网及相关技术仿真
7.1 广域网概述
广域网（Wide Area Network，WAN）是 在一个广泛范围内建立的跨区域的数据通信网。 广域网没有规则的拓扑结构，通常采用点到点 的数据传输方式。广域网通常是利用公共远程 通信设施，为用户提供远程用户之间的快速信 息交换的系统。
7.1 广域网概述
7.2.1 帧中继的概述
（9）帧中继配置的检验命令
Router#show interfaces //显示有关帧中继网络的端口信息；
Router#show frame-relay route
//查
看有关帧中继信息；
Router#show frame-relay lmi //查看LMI流量的统计信息；
7.2 FR帧中继协议
帧中继（Frame Relay,FR）是一种高性能 的WAN协议，它运行在OSI参考模型的物理层 和数据链路层，是一种高效的数据包交换技术。
7.2.1 帧中继的概述
帧中继是一个提供连接并且能够支持多种 协议、多种应用，并能在多个地点之间进行通 信的广域网技术。帧中继可以使终端站动态共 享网络介质和可用带宽。
[broadcast] （6）配置帧中继映射 Router(config-if) #frame-relay route [dlci-id1] interface [Serial-id] [dlci-id2] （7）映射协议地址与DLCI号 Router(config-if)#frame-relay map protocol-type protocol-address dlci [broadcast] （8）激活接口 Router(config-if)#no shutdown
帧中继技术是在数据链路层上用简化的方 法传送和交数换据单元的一种技术。它采用虚 电路技术，对分组交换技术进行简化，具有吞 吐量大、时延小，适合突发性业务等特点，能 充分利用网络资源。
7.2.1 帧中继的概述
1.帧中继的协议层次
帧中继只使用两个通信层:物理层和帧模式 承载服务链接访问协议层(LAPF)｡物理层由接 口构成,这些接口和X.25中使用的接口类似｡第 二层LAPF是为快速通信服务而设计的,它包含 一个可选的子层,在需要高可靠性的情形可以使 用该子层｡这两层分别对应于OSI模型中的物理 层和数据链路层，如图7-1所示｡
7.2.2 FR帧中继的配置仿真
图7-2 网云设备
7.2.2 FR帧中继的配置仿真
详见教材P164.
7.3 PPP协议的配置仿真
（Point-to-Point Protocol）即点对点协议， 是为同等单元之间传输数据包而设计的链路层 协议。这种链路提供全双工操作，并按照顺序 传递数据包。设计目的主要是用来通过拨号或 专线方式建立点对点连接发送数据。
Router(config-if)#frame-relay lmi-type[ansi | cisco | q933a]
7.2.1 帧中继的概述
（4）配置物理接口类型 Router(config-if)#frame-relay intf-type[dce | dte]
（5）设置虚电路的DLCI号 Router(config-if)#frame-relay interface-dlci [dlci-number]
3.数据链路连接标识符（DLCI） 数据链路连接标识符（Data-Link
Connection Identifier，DLCI）是一个在路由 器和帧中继交换机之间标识逻辑电路的数值， 帧中继交换机通过在一对路由器之间映射DLCI 来创建和识别在DTE和FR之间的逻辑虚电路， 相当于MAC地址。
7.2.1 帧中继的概述
广域网是一种跨地区的数据通讯网络，使 用电信运营商提供的设备作为信息传输平台， 广域网传输速率一般低于局域网。
对照OSI参考模型，广域网技术主要位于 底层的3个层次，分别是物理层，数据链路层 和网络层。物理层描述了如何为广域网提供电 气、机械、操作性以及功能性的连接。而数据 链路层协议描述了在单一数据链路中数据帧的 传输，其中包括点到点、点到多点、多路访问 交换业务等协议。
Router#show frame-relay pvc [DLCI号] //显 示所有或指定的PVC的状态；
Router#show frame-relay map //显示路由器上配置的所有映射，验证帧中继
的连接状况；
7.2.2 பைடு நூலகம்R帧中继的配置仿真
本章开始的试验中涉及到一个网云设备， 该设备是进行WAN仿真所必须的设备，在 Packet Tracer中设备区域中单击“WAN Emulation”，弹出如图7-2所示的窗口，在右边 的区域选择第2个 图标的网云设备，该设备 是一个空的云设备，用户可以根据实际需求来 选择添加相关的硬件设备，端口的添加等和前 面章节介绍路由器和交换机等设备端口的添加 类似，。