计算机网络课程设计（学年论文）说明书课题名称：计算机网络课程设计学生学号： 0904030228专业班级：09电信 02班计算机网络课程设计任务书(适用专业:电气信息学院09级电信专业)一、设计目的：1.OPNET软件OPNET IT Guru Academic Edition的下载安装。

2.学会用软件创建项目、模块；学会查看、分析和比较模拟仿真实验的统计结果。

二、设计要求：1.根据设计题目要求完成设计。

2.完成设计报告，报告要求包括以下内容：设计任务书、题目、摘要（中英文）、正文、参考文献。

3.正文内容包括：设计思路、设计过程、调试过程、仿真结果和设计结论。

三、设计题目：1.基础设计：(1)测试共享式以太网的性能(2)集线器和交换机构建LAN的性能比较测试(3)路由协议(4)帧中继网络的性能(5)排队策略对Qos的影响(6)TCP吞吐率(7)TCP差错控制(8)TCP与UDP反应时间比2.综合设计：(1)某个小公司现有职员10人，每个职员的计算机采用100 Mb/s集线器(HUB)的方式连接到一台服务器上。

请你采用仿真软件OPNET，对于以上的具体环境(自己选定集线器和服务器的型号)，进行网络性能的仿真，给出网络的信道利用率、吞吐量、传输时延、排队延迟(queuing delay)等参数的仿真曲线，并对结果进行分析。

(2)如果公司的用户数增加到30人，网络改用交换机的方式连接，可自主增加网络模块，请分析相同的性能参数的仿真曲线，并对结果进行分析。

课程设计（学年论文）摘要（中文）：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，从而获取特定网络特性参数的技术。

OPNET 仿真模型库为客户提供了一系列的仿真模型。

在这些仿真模型的基础上，实现对网络的仿真。

OPNET是一个网络仿真技术软件包，它能够准确地分析复杂网络的性能和行为，在网络模型中的任意位置都可以插入标准的或用户指定的探头，以采集数据和进行统计。

通过探头得到的仿真输出可以以图形化显示、数字方式观察、或者输出到第三方的软件包去。

本设计是在opnet 的基础上对网络进行的一系列仿真来研究网络的各项参数。

关键词：OPNET 网络仿真课程设计（学年文）摘要（英文）：Network simulation is a use of mathematical modeling and the method of statistical analysis simulation network behavior, and get a particular network characteristic parameters of the technology. OPNET simulation model for the customer provide a library of simulation model. On the basis of the simulation model, and to realize the network simulation. OPNET is a network simulation technology packages, it can accurately analyse complex network performance and behavior, in the network model of arbitrary position can be inserted into the standard o r user specifies the probe to collecting data and statistics. Through the probe of the simulation output can get to the graphic display, digital way observation, or output to the third party software package. This design is inOn the base of the network opnet a series of simulation to study the parameters of the network. Keywords: OPNET network simulation5一、基础设计1测试共享式以太网的性能1.1设计目的了解共享式以太网不同负载下性能是如何变化的。

1.2设计任务了解通过Hub组网的原理。

1.3设计思路Hub即集线器，通过集线器进行组网的网络称为共享式以太网。

Hub是工作在物理层的网络设备，它的工作原理是将其收到的数据信号向每个端口转发出去。

Hub的所有端口构成一个冲突域，即是为期的CSMA/CD。

1.4仿真结果（1）建立仿真模型（2）检查和分析结果:1Low_Load场景的Traffic Received（bits/sec）。

根据结果可见，在该负载下，参数received bit rate基本接近sent bit rate。

2 High_Load场景的Traffic Received（bits/sec）根据结果可见，当流量增大时，Hub不能及时处理并发送所有它收到的数据，产生过载（overload）3 比较两个场景①High_Load scenario和Low_Load scenario的Ethernet Load。

统计结果显示了该设备大约产生了多少流量，对于Low_Load scenario，每个station的负载为：100bytes/packet*8bits/byte*1packet/0.004sec=200kbps②High_Load scenario和Low_Load scenario的Ethernet Collision Count。

sent rates 和received rates值不同是由于发生了碰撞，用collision count表示发生碰撞的次数，两个场景都有collision发生，但是High_Load scenario中collision更多。

③High_Load scenario和Low_Load scenario的Utilization。

hub 的利用率，从图中可以看出参数Utilization值在High_Load中比Low_Load中高得多。

④High_Load scenario和Low_Load scenario的Ethernet Delay，该值表示数据包发送成功的平均时延，可见两个场景的显著区别。

2、集线器和交换机构建LAN的性能比较测试2.1设计目的了解LAN中将Hub升级为Switch所带来的性能变化2.2设计任务通过实验数据，了解Hub和Switch的不同工作原理。

2.3仿真结果1 创建仿真模型LAN模型Switch模型2 检查和分析结果:①参数Traffic Received（bytes/sec）的比较。

由图可以看出它们的显著区别。

这是因为Hub所承受的负载远远超出了它的处理能力，故而不可避免地造成了严重的响应延迟。

Hub的负载由我们的设置参数可以计算出来，每个节点产生1.6Mbps的流量，系统模拟了12个节点，共将产生12*1.6Mbps=19.2Mbps的负载流量，而这是大大超过我们所配置的10Base链路的处理能力的。

②参数Traffic Received（bytes/sec）的比较。

该统计值表示LAN中所有站点接收到的总流量。

从图中可以看出Hub接收到的总流量接近10Mbps，而Switch则接近Hub的两倍。

③参数Traffic Sent（bytes/sec）的比较。

该统计值表示LAN中所有站点产生的总流量。

从图中可以看出Hub和Switch所产生的总流量基本接近，而Switch可以很好地处理这些流量。

④Hub的碰撞次数。

Collision Count统计值表明Hub所有的碰撞次数，大约为每秒2000次，正是这么频繁的碰撞导致了Hub的过载，从而造成性能的下降。

3、路由协议3.1设计目的简单模拟基于RIP路由器协议的路由器的工作，初步学习如何在网络中利用路由表快速地找到路径。

3.2设计任务通过实验数据了解RIP路由协议的工作原理。

3.3设计思路RIP是基于距离向量的动态路由协议，其主要思想是通过与直接相连的接口交换信息并选择最短路径来更新路由表。

通常路由表每隔30秒刷新一次。

3.4设计过程4.1.新建仿真模块1.启动OPNET IT Guru Academic Edition。

（1）选择File→New→Project命令，单击OK按钮；（2）将Project Name更改为tt_RIP_Network，单击OK按钮；（3）Initial Topology 对话框中，选择Create Empty Scenario，单击OK按钮，图30-1所示；图30-1 创建Scenario（4）在Choose Network Scale对话框中，选择Logical，单击Next按钮，如图30-2所示；图30-2 在Choose Network Scale对话框中选择Logical(5)在Select Technologies对话框中，单击Next按钮，如图30-3所示；图30-3 Select Technologies对话框（6）在Review对话框中，单击OK按钮，如图30-4所示。

图30-4 Review对话框2.下一步创建一个小型的有Router构成的网络，并设置一系列的RIP参数。

可以参考Protocols选项卡→RIP→Model Usage Guide。

（1）从Object工具箱中选择ethernet4_slip8_gtwy对象放置到project工作区中；（2）右击该对象，选择View Node Description命令，可以看到该网关有4个以太接口和8个SLIP接口；（3）右击路由器，选择Edit Attributes命令，设置name attribute为Router1；（4）展开RIP Parameters属性和Timers属性，注意将Update Interval（seconds）设为30秒，如图30-5所示。

图30-5 参数设置（5）单击路由器，从Edit菜单选择Copy命令。

（6）选择Paste命令，在project的工作区复制5个路由器，将这6个router排列成一个圆圈，并使用Object工具箱中选择6跟PPP-DS1 lines，将它们连成环状。

（7）再复制两个router，使它们依次用PPP-DS1 lines与Router6相连，如图30-6所示；图30-6 创建router后连接（8）选择Protocols→IP→Routing→Configure Routing Protocols，按照图30-7所示进行参数设置。