OPNET 采用层次化的建模技术，从网络物件 层次关系看，提供了三个层次的模型，分别为进程 模型、节点模型、网络模型.OPNET 基于面向对象软 件技术将设计域分为进程域、节点域和网络域，分
别完成上述 3 个方面的模型. (1)进程域中完成网元节点模型中每个模块的
进程模型的设计.用状态机描述协议[1]. (2)节点域中完成网元节点结构和数据流模型
随着网络的日趋复杂、规模日益庞大,利用仿 真软件进行网络的性能分析, 为网络技术开发、网 络性能理论测试、网络设计方案评估及网络故障诊 断等提供了强有力的工具.网络仿真正以其突出的 优越性越来越受到网络研究人员的关注和重视.因 此 OPNET 网络仿真软件必将得到更为广泛的应 用. — —— —— —— —— —— —— —— —— —— 参考文献： 〔1〕陈敏.OPNET 网络仿真.清华大学出版社，2004. 〔2〕陆正福，刘吉庆.基于 OPNET Modeler 的网络
的设计.节点模型，由相应的协议模型构成，反映设 备特性.节点模型可以有：固定节点、移动节点和卫 星节点.
(3)网络域中定义通信网络的拓扑结构.一个网 络模型中可以有多个节点.
基于 OPNET 的网络建模需要经过如下几个过 程：
（1）确定问题：首先确定所要解决的问题是什 么.
（2）模型设计：主要包括 ①建立进程模型 主要使用 Process Editor 完成.在完全自己开 发新技术时，使用库中节点模型但是需要进行底层 进程修改时，需要进行这一步来建立进程模型.而 在完全使用库中节点模型时，利用库中节点模型进 行修改但不需要修改进程时或者库中有替代进程 模型存在时，不需要进行这一步. ②建立节点模型 主要使用 Node Editor 完成，必要时可以使用 Device Creator 快速建立模型. 使用进程模型做为 它的底层模型.建模中，可能有 3 种情况：完全使用 模型库中的节点模型，基于模型库进行修改，完全 新开发模型. ③建立网络模型 主要使用 Network Editor 完成. 使用链路、节 点模型为它的底层模型.如果针对已有网络节点管理 器自动导入.
④建立流量模型 通过选择在网络上运行的应用业务类型，为所 仿真的网络配置业务量，完成对系统流量的建模工 作. (3)收集结果统计量：根据要解决的问题决定收 集哪些统计量，方便结果的分析和比较.在网络模 型中可以对单个对象收集统计量，也可以对整个网 络收集全局统计量. (4)仿真：在运行仿真之前,可根据需要使用探 针编辑器(Probe Editor)设置一些探针到需要采集 统计数据的点上，以便在最后的结果分析中使用. 另外，还要设置运行参数.仿真运行过程中还可利 用 OPNET 交互式调试工具，随时中断正在运行的 仿真程序. (5)结果分析：仿真运行结束后,OPNET 结果分 析器将仿真运行中收集到的统计结果以参数曲线 的形式表现出来.在结果中加入其它算法的仿真结 果即可完成不同算法间结果的比较,为进一步的算 法分析和优化提供了有力的依据. 3 OPNET 的仿真实验 下面我们通过一个实验，分析一下令牌环网在 不同 THT 下的网络性能. 假 设 令 牌 环 网 由 16 个 节 点 构 成 ， 速 率 为 4Mb/s.在环网当中，任何一个链路或节点出现故障 都将导致整个环无法工作.所以本实验中采用星型 拓扑结构来解决这一问题，中心节点称为线路中 心，使得该网在逻辑上仍保持环状，物理上每个站 点通过（至少）含有两对双绞线的电缆与线路中心 相连，一对用于数据进站，另一对用于数据出站. （1）设 16 个节点的包产生速率相同为 0.025s， 给 THT 设置不同的六个数值，测得网络的利用率 如图 1 所示.
图 2 网络负载降低一半前后比较
从图中可以看出随着 THT 值的增加，网络的 利用率在逐渐增强.
（2）将网络负载降低一半，所测得的网络的利 用率如图 2 中②曲线所示，和（1）相比较，从图中可 以看出当网络负载很低的情况下，增加令牌的持有 时间基本上不会改变网络的利用率.
（3）设节点 0 所产生的业务流量是所有其他节 点的业务流量之和，其他节点的业务流量为 0，测 得网络的利用率如图 3 中②曲线所示，和（1）相比 较，可以看出，两种情况下网络的利用率基本相同. 4 结论
摘 要：网络仿真技术是研究人员进行网络规划与设计时的重要工具.本文首先介绍了 OPNET 的网 络仿真性能和特点，接着分析了 OPNET 的建模过程，最后通过一个实验讨论了 OPNET 技术在网络规划 和设计中的应用.
关键词：仿真；O PN ET ；网络规划 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1673- 260X（2010）05- 0023- 02
1 引言 随着网络的迅速膨胀，网络研究员一方面要不
断思考新的网络协议和算法，为网络发展做前瞻性 的研究；另一方面也要研究如何利用和整合现有的 资源，使网络达到最高效能.无论是哪一方面都需 要对新的网络方案进行验证和分析.然而，分析方 法的有效性和精确性受假设限制很大.当一个系统 很复杂时，就无法用一些限制性假设来对系统进行 详细描述.实验方法的局限性在于成本很高，重新 配置或共享资源很难，运用起来不灵活.而仿真方 法在很大程序上弥补了这种不足.无疑，网络仿真 技术是一种研究网络规划与设计的有效工具.
OPNET 作为当前业界著名的网络仿真软件， 得到了广泛的应用.OPNET Modeler 可以从不同 的层面完成各种通信系统的仿真工作，诸如：网络 的架构设计、网络性能分析、网络应用分析、网络协 议分析和无线卫星系统仿真等.针对仿真的不同层 面，OPNET 提供了网络层、节点层和进程层的三层 建模机制，采用离散事件驱动的仿真方案，利用包 通信方式进行交互，从而实现了复杂的网络建模仿 真工作. 目前，OPNET 主要用于网络和通信系统的 设计研发工作中，但在网络课程的教学中同样可以 得到应用，基于其精确仿真的特点可以加深对网络 工作过程和原理的理解，辅助网络课程的理论教 学. 2 OPNET 的建模过程
计算机工程，2004，30（3）. 〔6〕张铭，等.OPNET Modeler 与网络仿真.人民邮
电出版社，2007.
图 1 网络性能
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性能仿真实验.实验科学与技术，2006（4）. 〔3〕 侯 宗 浩 ， 王 秉 康 ， 黄 泳 翔 . 网 络 仿 真 的 研 究 . 计 算
机仿真，2003，20（10）. 〔4〕王文博，张金文.OPNET Modeler 与网络仿真.
人民邮电出版社，2003. 〔5〕伍俊洪，等.网络仿真方法和 OPNET 仿真技术.
第 26 卷 第 5 期 2010 年 5 月
赤 峰 学 院 学 报（ 自 然 科 学 版 ） Journal of Chifeng University（Natural Science Edition）
Vol. 26 No. 5 May 2010
OPNET 网络仿真及分析
陈海红
（赤峰学院 计算机科学与技术系，内蒙古 赤峰 024000）