第２４卷第６期　２０１０年１１月　甘肃联合大学学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇａｎｓｕ　Ｌｉａｎｈｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）　Ｖｏ１．２４　Ｎｏ．６　ＮＯＶ．２０１０　文章编号：１６７２—６９１Ｘ（２０１０）０６—００６０—０３　基于ＯＰＮＥＴ的校园网络的设计及建模仿真　

邓克岩，贺艳平，张椿玲　（西北民族大学电气工程学院，甘肃兰州７３００３０）　摘要：在ＯＰＮＥＴ软件平台上对某高校校园网进行了设计和仿真，在计算机中构造虚拟的环境来反映现实的　网络环境和网络行为．仿真结果表明所设计的网络能够满足实际的需求，具有可行性．　关键词：校园网；ＯＰＮＥＴ；建模仿真　中图分类号：ＴＰ３９３．１８　文献标识码：Ａ　

Ｏ引言　随着网络的快速发展，网络结构和规模日趋　复杂庞大，表现在多种类型的网络日益走向融合，　业务种类增加，网络负载日益繁重，新的网络技术　也层出不穷，网络性能方面的研究和网络新技术　的开发应用也日益成为网络通信研究的重要方　面．　传统网络设计和规划方法主要靠经验，单纯　地依靠经验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，对复杂的大型网络，由　于无法预知而抓不住设计的要点，从而对所配置　的网络设备、所采用的网络技术、承载的网络业　务、网络性能等方面的投资不能进行综合分析和　评估，提出性能价格比最优的解决方案，已经不能　适应网络的发展；如果在真实的网络环境中进行　性能研究、网络设计和研发，不仅耗资大，而且在　统计数据的收集和分析上也有一定的困难．因而　亟需一种科学的手段和方法来反映和预测网络的　性能，在这种背景下，网络仿真技术应运而生．　网络仿真技术是一种以系统理论、形式化理　论、随机过程理论、统计学和优化理论为基础，通　过对网络结构、设备、链路和协议的建模，建立一　个模拟真实网络的环境，从而获取网络设计或优　化所需要的网络性能数据的仿真技术［１］．　作为一种新的网络规划和设计技术应运而生　的网络仿真，可以在计算机中构造虚拟的环境来　反映现实的网络环境和网络行为，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，从而能够有效提高网络规划和设计的可靠性　和准确性，明显地降低网络投资风险，减少不必要　的投资浪费，缩短网络建设周期，提高网络建设中　决策的科学性．网络仿真技术目前已经逐渐成为　网络规划、设计和开发中的主流技术［２］．　１　ＯＰＮＥＴ软件概述　网络仿真最终的实现手段和支撑工具是网络　仿真软件，目前常用的网络仿真软件有ＯＰＮＥＴ、　ＮＳ２、Ｍａｔｌａｂ等．　ＯＰＮＥＴ公司起源于麻省理工学院，成立于　１９８６年．１９８７年ＯＰＮＥＴ公司发布了它的第一个　商业化的网络性能仿真软件，提供了具有重要意　义的网络性能优化工具，使得具有预测性的网络　性能管理和仿真成为可能．　ＯＰＮＥＴ公司最初只有一种产品ＯＰＮＥＴ　Ｍｏｄｅｌｅｒ，到目前已经拥有Ｍｏｄｅｌｅｒ、ＩＴＧｕｒｕ、　ＳＰＧｕｒｕ、ＷＤＭＧｕｒｕ、ＯＤＫ等一系列产品．　ＯＰＮＥＴ　Ｍｏｄｅｌｅｒ是一个通信系统网络仿真　开发和应用平台，帮助用户进行网络结构的分析、　设计、建设和管理，提供了三层建模机制，分别在　进程域，节点域和网络域进行由下到上的建模．　同时在仿真的过程中它采用了离散事件驱动的模　拟机理．　ＯＰＮＥＴ软件以其丰富的技术、协议、设备模　型库、适合各个层次的建模工具和功能强大且形　式灵活的仿真分析工具，提供了一个支持通信网　络和离散系统建模的综合开发环境，成为目前网　络虚拟建模和仿真的主流软件．近几年来，由于在　网络仿真中所采用的精确模拟方式及其呈现的仿　真结果，ＯＰＮＥＴ赢得了众多奖项．　收稿日期：２０１０－０９－ｉ０．　作者简介：邓克岩（１９８１一），男，甘肃白银人，西北民族大学讲师，硕士，主要从事数字信号处理，通信网络研究．

　第６期　邓克岩等：基于０ＰＮＥＴ的校园网络的设计及建模仿真　６１　目前，ＯＰＮＥＴ在多个领域和行业得到了广　泛应用，包括企业、网络运营商、仪器配备厂商，以　及军事、教育、银行、保险等领域．如Ｃｉｓｃｏ，　ＡＴ＆Ｔ采用ＯＰＮＥＴ做各种各样的模拟和调试，　在美国国防领域ＯＰＮＥＴ被采用广泛．　２基于ＯＰＮＥＴ的校园网的设计及　建模仿真　２．１使用ＯＰＮＥＴ网络建模仿真的步骤　使用ＯＰＮＥＴ　Ｍｏｄｅｌｅｒ进行网络建模仿真过　程大体上分为６个步骤：　①配置网络拓扑（ｔｏｐｏｌｏｇｙ）；　②配置业务（ｔｒａｆｆｉｃ）；　③收集结果统计量（ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ）；　④运行仿真（ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）；　⑤调试模块再次仿真（ｒｅ－ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）；　⑥最后发布结果报告（ｒｅｐｏｒｔ）．　２．２基于ＯＰＮＥＴ的校园网的设计及建模仿真　校园网是在学校校园范围内，为学校教学、科　研和管理等提供资源共享、信息交流和协同工作　的计算机网络．随着经济的发展和国家科教兴国　战略的实施，校园网络建设已逐步成为学校的基　础设施建设项目，也成为衡量一个学校教育信息　化、现代化的重要标志．　校园网的设计目标是将各种不同应用的信息　资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成　校园内部的提供资源共享、信息交流和协同工作　的计算机网络，对外通过路由设备和防火墙接人　广域网．　（１）模型建立　在ＯＰＮＥＴ　Ｍｏｄｅｌｅｒ软件平台上建立某大学　校园网网络，配置好的网络模型如图１所示．　

鬻　

（ａ）校同网网络拓扑结构　（ｂ）办公楼局域网络　

（ｃ）服务器嘲络　（ｄ）校园喇与广域９。４的连接　图１校园网的网络结构　（２）仿真结果　在配置好该校园网网络拓扑结构后，再为网　络配置业务和收集结果统计量，运行ＯＰＮＥＴ　Ｍｏｄｅｌｅｒ软件，得到如图２、图３、图４的仿真结　果．　

图２　ＨＴＴＰ页面响应时间　６２　甘肃联合大学学报（自然科学版）　第２４卷　

图３　Ｅｍａｉｌ上行和下行响应时间　

图４网络时延统计结果　３结束语　本文在ＯＰＮＥＴ软件平台上设计和仿真了某　大学校园网网路，通过配置业务和收集结果统计　量，得到了网络的仿真结果．仿真结果表明，所设　计的网络能够满足实际的需求，具有可行性．通过　ＯＰＮＥＴ网络仿真技术，为实际网络的设计提供　非常有价值的数据参考和设计依据，具有很现实　的指导意义．　参考文献：　［１］方维维，王锐．网络模拟和仿真技术［Ｊ］．计算机教育，　２００５（１２）：５１－５４．　［２］ＣＨＥＮ　Ｍｉｎ．ＯＰＮＥＴ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ［Ｍ］．Ｂｅｉ－　ｊｉｎｇ：Ｔｓｉｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｐｒｅｓｓ，２００４．　［３］张铭，窦赫蕾，常春藤．ＯＰＮＥＴ　Ｍｏｄｅｌｅｒ与网络仿真　［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２００７．　［４］洪家平，柯宗武，童钰，等．ＯＰＮＥＴ在网络规划和设　计中的应用［Ｊ］．湖北师范学院学报：自然科学版，　２００４，２４（４）：４３－４７．　［５３杨宏宇，王兴隆，谢丽霞．网络仿真软件ＯＰＮＥＴ的应　用与实践口］．计算机工程与应用，２００５（１０）：１１８—　１１８．　［６３伍俊洪，杨洋，李惠杰．等．网络仿真方法和ＯＰＮＥＴ　仿真技术［Ｊ］．计算机工程，２００５（３Ｏ）：１０７－１０７．　

Ｔｈｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃａｍｐｕｓ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＯＰＮＥＴ　

ＤＥＮＧ　Ｋｅ－ｙａｎ，ＨＥ　Ｙａｈ—ｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｃｈｕｎ—ｌｉｎｇ　（Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｆｏｒ　Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００３０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｔｈｅ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｃａｎ　ｂｅ　ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ　ｉｎ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｂｙ　ｃｏｎ—　ｓｔｒｕｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ａ　ｃａｍｐｕｓ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｓ　ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｕ—　ｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ＯＰＮＥＴ．Ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｎｅｔ　ｗｏｋｉｎｇ　ｐｒｏｇｒａｍｍ　ｔｏ　ｍｅｅｔ　ｎｅｅｄ　ａｎｄ　ｂｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃａｍｐｕｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ＯＰＮＥＴ；ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉ

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