基于opnet网络建模及仿真设计

《基于opnet网络建模及仿真设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于OPNET网络建模及仿真设计摘要：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

2、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NS2oNS2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。O

3、PNET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oOPNET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

4、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。1OPNET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。OP

5、NET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

6、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ProbeEditor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。1OPNET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

7、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（ImportTopology）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

8、需要收集的统计量为服务器负载（ServerLoad）和以太网延时（EthernetDelay）o4）查看仿真结果。服务器负载仿真结果图和