ONet仿真实验报告网络仿真课程

南京理工大学计算机学院

OPNET仿真实验报告

课程名称：<<网络仿真技术>>

班级：网工二班

学号：

姓名：陈子州

指导教师：濮存来

1.OPNET仿真过程

1.1 建立网络拓扑结构

要创建一个新的网络模型，首先需要创建一个新的项目（Project）和一个新的场景（Scenarios）。

首先创建30台PC机的场景:1_first_30。

(1) 打开OPNET Modeler 10.0。

(2) 从File 菜单中选择New...。

(3)从弹出的下拉菜单中选择Project 并单击OK 按钮。

(4)将项目命名为1_sim_network，场景命名为1_first_30。

(5)单击OK 按钮。

按照向导创建网络拓扑图。

首先选择一个空的项目Create Empty Scenarios，然后选择办公网络Office，然后确定网络的大小100m×100m，然后选择OPNET自带的对象模型家族种类，将Sm_Int_Model_List设为Yes，最后确认场景，单击OK。

(6)使用快速拓扑配置，一次性创建规则的拓扑结构，从Topology菜单中选择Rapid Configuration。

(7)从配置下拉列表中选择Star，单击OK。之后为该星形拓扑网络指定节点模型和链路模型。即Center Node Model设为3Com公司的交换机

3C_SSII_1100_3300_4s_ae52_e48_ge3；Periphery Node Model设为Sm_Int_wkstn；Link Model设为10BaseT，其中数量设为30。再合理设置位置和半径，单击OK。

这样项目编辑窗口中会出现包含有一台交换机和30台PC结点的网络拓扑图。

下面对上述该星形网络拓扑结构进行扩展。

(8)添加服务器。打开对象面板，找到Sm_Int_server 对象，并将它放置在工

作空间中。单击右键，结束节点放置。

接下来，需要连接服务器和星型网络：

(9)在对象模板中找到10BaseT 链路对象。在服务器上单击鼠标左键，移动光标，再单击星型网络的中心节点。这时出现连接两个节点对象的链路。单击鼠标右键结束链路创建。

最后需要为网络配置业务，包括应用定义(Application definition)和业务规格定义(Profile definition)。

(10)在对象模板中找到Sm_Application_Config 对象并将其放置在工作空间中。单击右键，光标重新移到对象模板中，单击Sm_Profile_Config，并将其放置在工作空间中，单击右键。模板中应用定义对象和业务规格定义对象的参数已经配置好(为Light database业务)，下面添加其他服务，OPNET在Application Config中预设了一些常用的服务，在Sm_Application_Config右键选择Edit Attributes 选项，然后在Application Definition参数下添加多行（rows），每一行可以设置sever 支持的一个服务。如图1所示。

图1 Application Config 服务种类属性的设置

与服务器应用配置相对应，需要配置业务主寻，即Profile Definition。右键选择Edit Attributes，然后在Profile Configuration中的Application中添加行，并选择需要的服务。如图2所示。

图2 Profile Config 业务主寻属性的设置

当然客户端也需要设定业务主询。可供客户端选择的业务主询的种类和在业务主询配置器中的设定要完全吻合。这里客户端的Application Support Profile 属性中中选择前面配置的业务主寻Sm_Int_Profile。

最终得到网络拓扑图见图3。

图 3 1_first_30网络拓扑图

1.2 收集统计量

在网络模型中可以对单个对象收集统计量(Object statistics)，也可以对整个网络收集全局统计量(Global statistics)。

根据实验要求，我们需要收集的统计量有，整个网络平均延迟、服务器与交换机链路的平均吞吐量、服务器CPU负载。

(1) 整个网络平均延迟是全局统计量，在空白处右键选择Choose Individual DES Statistics，然后将Ethernet中的Delay选项选中。如图4所示。

图4整个网络平均延迟统计量设置

(2) 服务器CPU负载是对象统计量，在服务器上右键单击Choose Individual

DES Statistics，然后选中Node Statistics Ethernet Load(bit/sec)，如图5所示。

图5服务器CPU负载统计量设置

(3) 服务器与交换机链路的平均吞吐量是对象统计量，在该链路上右键单击Choose Individual DES Statistics，然后选中point-to-point throughput(bits/sec)--> 和throughput(bits/sec)<--，如图6所示。

图6服务器与交换机链路的平均吞吐量统计量设置

设置好后，保存一下项目。

1.3 运行仿真

首先，需要确定repositories 属性设置正确：

(1) 在Edit菜单中选择Preferences。

(2) 在查找文本框中输入“repositories”，单击Find 按钮。

(3) 在弹出的对话框的左下角单击Insert按钮，在文本框中输入stdmod，然后回车。

(4) 单击OK 按钮关闭repositories 和Preferences 对话框。

(5) 设置优化仿真的方法如下：

在Edit菜单中选择Preferences，在查找文本框中输入kernel_type，单击Find 按钮。将对应的value 设置为optimized。接下来运行仿真。

(6) 在Simulation 菜单中选择Configure Simulation，或者在工具栏中选择运行仿真按钮。

(7) 将仿真时间Duration 设置为0.5，即模拟执行半小时的仿真。

(8) 单击Run 按钮运行仿真。运行完毕后如下图7

图7 仿真结束完成

(9) 运行完毕后单击Close 按钮关闭对话框。

1.4 60台PC场景1_expand_60

这里我们在上一个场景的基础上进行扩展，创建60台PC的网络拓扑。为了保留刚才的网络场景，以便和扩展的网络场景的仿真结果相比较，需要复制场景：

(1)在Scenarios 菜单中选择Duplicate Scenario..。

(2)命名新的场景为1_expand_60。

(3)单击OK 按钮。

这时出现和刚才网络模型一模一样的场景。

(4)接下来，需要构建网络的另一部分，即另外30台PC。这里我们让这30台PC和前一个场景的30台同构，同样通过快速配置，配置一个30台客户端的星形拓扑网络，然后再连接两个子网。

(5)在对象面板中选中Cisco2514 路由器并将它放置在两个局域网之间。单击鼠标右键结束放置。

(6)在对象模板中选中10BaseT 链路图标，在项目编辑器中分别连接刚才放上去的路由器已经另外两台3Com的交换机。最终网络拓扑图见图8。

之后按照前面第一个场景设置统计量并且运行仿真。

图8 1_expand_60网络拓扑图

1.5 90台PC场景1_expand_90

这里我们继续在上一个场景的基础上进行扩展，创建90台PC的网络拓扑。复制场景：

(1)在Scenarios 菜单中选择Duplicate Scenario..。

(2)命名新的场景为1_expand_90。

(3)单击OK 按钮。

(4)接下来，需要构建网络的另一部分，即另外30台PC。这里我们让这30台PC和前两个场景的30台同构，同样通过快速配置，配置一个30台客户端的星形拓扑网络。

(5)在项目编辑区再放置一个Cisco2514 路由器，然后把该路由和刚才创建的子网中的3Com交换机相连，并且与前一个场景的交换机相连。

(6)最后连接两台路由器。在对象面板的下拉菜单中选取internet_toolbox，然后选取其中的ppp_DS3链路，连接两个路由。最终网络拓扑图如图9。

之后按照前面第一个场景设置统计量并且运行仿真。

图9 1_expand_90网络拓扑图

2.OPNET仿真结果及分析

OPNET有一个针对结果进行比较的模块并具有Html报告生成功能。在

1_sim_network工程中，空白处右键选择Compare Results。则会弹出生成曲线图的面板，见图10。通过该面板可以生成以下对比图。

图10 曲线图生成面板

2.1 整个网络平均延迟对比曲线图

图11整个网络平均延迟对比曲线图

通过该图可以发现，随着客户端的增多，网络的平均延时量出现了间断性的下降。

2.2 服务器与交换机链路的平均吞吐量对比曲线图

见图12、13。其中图12是由服务器到交换机平均传送数据对比图，而图13

是有交换机到服务器平均传送数据对比图。

图12 服务器到交换机结点数据传送对比

图13交换机到服务器结点数据传送对比

通过该图可以发现，随着客户端的增多，交换机和服务器链路的平均吞吐量逐渐上升。

2.3 服务器CPU负载变化对比曲线图

图14 服务器CPU负载变化对比曲线图

通过该图可以发现，随着客户端的增多，服务器的CPU负载也是逐渐上升的。