基于OPNET的网络仿真及分析

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opnet网络仿真

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摘要

在计算机和通信网络系统结构的设计和测试过程中，常常要进行大量的仿真分析，OPNET软件是一种基于离散事件的商业仿真软件，它可以方便的进行网络规划设计和相关协议的开发。鉴于此，我们详细的描述了OPNET的仿真机制和仿真流程。

TCP/IP协议栈是当今互联网中广泛使用的协议栈。作为传输层协议，与UDP 协议不同，TCP可以在不可靠的网络环境中提供端到端的可靠传输。目前存在多个TCP版本，不同TCP版本中因其实现算法不同，在性能上有不同的表现。

本论文首先利用OPNET软件，仿真一个小型局域网的扩展，来展示OPNET 仿真软件在网络规划中的应用。然后详细描述了Tahoe、Reno、New Reno和SACK 四个版本的TCP协议中的拥塞控制算法。在此基础上，利用OPNET 软件仿真了以上四个版本的TCP在不同网络环境下的性能，并对仿真结果进行了比较和分析。

关键字：OPNET仿真TCP协议拥塞控制

ABSTRACT

During the process of designing and testing on the computer and communication network system, we often need a lot of simulations. OPNET Modeler is a discrete event_based commercial simulation software, which can be convenient for planning and design of network and development of related agreements. So we describe the simulation mechanism and simulation flow in detail.

TCP/IP protocol stack is a widely used Internet protocol stack currently. As a transport layer protocol, TCP is different from UDP protocol. It can provide reliable end to end transmission in an unreliable network environment. Now, there are multiple TCP versions, and their performance is different with the different realization algorithm.

In this paper, firstly we simulate an extension to a small local area network with OPNET Modeler for showing the application of OPNET Modeler in the networking planning. Then we particularly describe the congestion control algorithm in these four versions of TCP protocol, Tahoe, Reno, New Reno and SACK. Based on the study above, we simulate the performance of the four versions of TCP in different network environment with OPNET Modeler, then compare and analyze the result.

Keywords: OPNET simulation TCP protocol congestion control

目录i

第一章绪论 (1)

1.1 OPNET Modeler概述 (1)

1.2 TCP协议概述 (2)

1.3 研究的意义 (2)

1.4 本文的主要工作和内容安排 (2)

第二章OPNET Modeler仿真 (5)

2.1 OPNET Modeler安装说明 (5)

2.2 OPNET Modeler中的基本概念 (5)

2.3 OPNET Modeler仿真机制 (7)

2.4 OPNET Modeler仿真流程 (9)

2.5 用OPNET Modeler做小型局域网规划仿真 (10)

第三章TCP协议分析 (13)

3.1 TCP协议详解 (13)

3.1.1 TCP为应用层提供的服务 (13)

3.1.2 TCP首部各字段 (14)

3.1.3 TCP状态转移图 (16)

3.2 各版本TCP协议中的拥塞控制算法 (17)

3.2.1 Tahoe版 (17)

3.2.2 Reno版 (18)

3.2.3 New Reno版 (19)

3.2.4 SACK TCP (20)

第四章基于OPNET的TCP协议仿真 (21)

4.1 OPNET Modeler中支持TCP协议的节点模型 (21)

4.2 TCP协议仿真 (22)

4.2.1 仿真网络模型 (22)

4.2.2 仿真配置 (23)

4.2.3仿真结果分析 (24)

第五章总结与展望 (31)

ii

5.1总结 (31)

5.2进一步的工作 (31)

致谢 (33)

参考文献 (35)