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OPNET网络仿真技术及其应用
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② 基于事件的有限状态机建模(ne m- fi st a it t a e cn mdi ) 在过程层次中使用有限状态机(- h e en . i o lg f i ne mcn) i st a i 来对其它协议和过程进行建模, t te h e a 用
户模型及 O N T内置模型将会自动生成用 C PE 语言实 现可执行的高效, 高离散事件的模拟流程. ③ 无限嵌套的网络模型.O N T采用层次化的 PE 网络模型, 子网中又有子网, 能够充分模拟复杂的网络 拓扑结构. ④ 提供了一个详尽的基本模型库, 包括路由器, 交换机, 服务器, 客户机,T A M设备,S 设备, D DL I N设 S 备以及其他厂家提供的设备等.
② 节点建模(o md i .建立由相应协议 n e en) d o lg
模型构成的节点模型, 该层建模将进程建模中的各个 进程互限联成设备, 可以反映设备的特性.用于定义 网络节点的结构和描述节点中模块间的数据流.通过 节点编辑器(oe o) n eir可以描述协议的层次结构, d d t 并通过描述功能模块之间的数据流来实现一个网络器 件或系统的体系结构. ③ 网络建模(e o mdlg .负责将节点建 nt r oen) w k i 模中建立起来的设备互联成网络, 编辑网络的拓扑 结构 , 通过将模型库中的各种通信实体拖放工作 区 可以方便地配置网络拓扑, 并可对设备的属性进行
d 引言
在当今 日 新月异的信息技术时代, 人们对网络通 信的需求也随之不断提高.通信网络结构规模 日 趋庞 大复杂, 网络的应用越来越多样化, 网络的性能也变得 愈加难以预测.无论是构建新网络, 还是升级改造现 有网络, 或者测试新的协议, 都需要对网络传输的性能 ( 如网络延时和吞吐率等)以及可靠性和稳定性进行 , 客观的评估, 进而降低网络组建的投资风险, 使设计的 网络有较高的性能和服务质量 Qs或者使测试结果 o, 能够真实反映新协议的性能.单纯地依靠经验来进行 网络的规划和设计, 网络设备的研发以及网络协议的 开发, 已经不能适应当前网络的飞速发展.在这种情 况下, 网络仿真作为一种新的网络规划和设计方法应 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, 缩短网络建设周期, 提高网络建 设中决策的科学性.目前, 网络仿真技术已经逐渐成
( 上海大学机电 工程与自 动化学院' , 上海 207; 002上海市电 动化技术重点实 , 站自 验室 , 上海 207) 002
摘 要: 网络仿真是一种新的网 络设计和优化技术, 它能够为网络的规划设计提供可靠的定量依据, 也能够验证实际方案或比 较多
个不同的设计方案. 介绍了ONT PE 网络仿真软件, 并对其主要特性, 建模机制以 及仿真步骤进行了深人的阐 最后, 述. 给出了 PE ONT 软件在预测网 络性能方面的 一个应用实例.实验结果表明,PE 网络仿真软件能够准确地分析复杂网络的性能和行为. ON T 关键词: 网络仿真 吞吐率 网络建模 O NT P E 软件 面向 对象
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.
上海市重点学科( 编号: 13 和上海市科委" T 0) 0 登山行动计划" 项目 ( 编号: D 2010 1 73 ) 0 Z21, 1 01. 6 60 修改稿收到日 20 - 6 7 期: 7 - a 0 0 2
O N T网络仿真技术及其应用 龚 憋, PE 等
ON T PE 网络仿真技术及其应用
O N T t ok li Tcnl y I A pct n P E N w r S ao eho g ad plao e i t n mu o n t s i i
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些特殊参数的统计结果.首先, 网络仿真能够为网络 的规划设计提供可靠的定量依据; 其次, 网络仿真能够 验证实际方案或比较多个不同的设计方案.目 前常用
的网络仿真软件种类比较丰富, 主要有 Br l N , e ey ke S O NT , FE ,PE 等!.其中,PE 近I M e + S NTONT ' + S ] ONT L
万方数据
O N T网络仿真技术及其应用 龚 憋 , PE 等 11 P E Moe r . O N T dl 主要特性 e 部分:
ONT l 在网络规划和设计以及对现有网 er PE Mde o
络的性能分析和评估方面都有出色的表现, 同时也为通 信协议和路由算法的研究提供了与真实网络相近的环
⑥ 高效的仿真引擎.M dll. oer 0 e 0 引人的并行仿 真技术使得无论是有线还是无线的仿真都更加快速. ⑦ 提供多种业务( a c 模型.O N T tf ) rf i P E 几乎预 定义了所有常用的业务模型, 如均值分布, 二项分布, 泊松分布等, 同时还集成了H PFP M i远程终 T ,T,-a , E l 端, 电视会议和数据库等常用的客户 一 服务器应用业
⑤ 离散事件驱动的模拟机理(ire t - dcte ndv se v r e i
e) 相比于时间驱动方式, n. 计算效率得到显著的提
高.
ON T P E 通过三层建模机制建立起来的三层模型 和实际的协议, 设备, 网络层次完全对应, 能全面反映
实际网络的相关特性. 13 P E Moe r . O N T dl 仿真步骤 e
中图分类号: P9 T33 文献标志码:A
A sat Nto s u tn nw ho g ont rdsn ot itn I a p v e edb qat te f nt r bt c; wr i li ia t nl y e o eg ad i zi . n i dpnal unti dt o e o r e k ao s e e o f k i n pm ao t r d e m c w c o e i v a r k a a w
境. PE Mde软件的 ONT er ol 一些主 要特性[5 3) -如下: ① 采用面向对象(bcoe e md i ) o e -it o lg 的技 jtrn d en
术.此技术可以对对象的属性任意配置, 每一类节点 在最初都设定相同的节点模型, 针对不同的对象来设 定相应的参数.
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时等, 此既可以 由
获取某些业务层的统计数据, 也可以得到协议 内部某
年赢得的大量奖项便是人们对其在网络仿真中所采用 的精确模拟方式及仿真结果的充分肯定.
仿真软件
ON T P E 软件包主要由三个模块组成: IDc 1 T ei ) - I sn u , i G r 是领先的网络和应用分析仿真工具, 标是 o u 目
为网络规划, 设计和开发中的主流技术!. ' ]
p g m i , c vitaul e s c prs e l r t es Te a e a p u r E st ronwr r r mn ad ad e ap j ta o a e r dfe p j t h a n d o l O N T w e e o o a g n a la c r c n m e a i n r c. d c n p a P n t o d v f e o v d o a f k f t s u tn n dc , t ot aca c rts m dlg hn m s u tn s P E a eptt idtlF ay i li iir ue ad pml a esc, en mcai ad li sp oO N T xaa d e i i l , m ao s t o d n h i hr ti e i o i e s n i ao t f m e r e ie n a. l n a e m loapctn i n hw eet P E ifeai t prrac oaul o . o i tt epr et n p f lao ig e ts t fcoO N T o c tg eo ne c ant r Ac d g h x i n, x e p i i s o h a v o e f n sn h fm r e f e k c rn o em t w e t nt r s u tn wr O N T wl n tlfe sprrac ad ai oc pc e nto h e o i li sta P E c e ad y c t o ne bhv r o la d wr e k ao o e w m f a l r o a e m n u r f n e o f it e k m K y od; wr s u tn h uhu re e o m dlg P E st r b coet mdlg ew rs Nt k li Tr gpt Nt r oen O N T w e j trn d en e o i ao m o a t w k i o a O e - i e o i f
① 进程建模(re md i . p c s en) 模拟单个对象 o s o lg 的行为, 使用有限状态机进行建模.每个状态内写人 任意的CC 十 / + 代码以及专门为协议编程设计的库函 数, 用于定义节点内功能模块中各事件之间的控制流,
使用符合工业标准的状态图来描述功能模块内的状态 和状态间的控制流.
③ 收 结果 计 sti ; 统 量(a t ) 集 ts s ic ④ 运 仿真(mlo ; s ut ) 行 i an i ⑤调 试模块再次 仿真( - utn; rs li ) ei a m o ⑥ 发 结果 拓扑 告(st e r 和 报 ru &ro . 布 el p t