OPNET网络仿真及分析
基于OPNET的通信网仿真 第八章 无线网络仿真
8.1 无线网络建模 8.2 全向天线与定向天线的
对比实验
通信网的发展要求通信具有任 意性，可以随时随地的通信。与这 种发展潮流相顺应，无线网络的应 用越来越广泛、作用越来越突出。 无线网络的仿真建模可以分析无线 网络性能、优化网络结构，具有重 要的应用价值。
8.1 无线网络建摸
最后，获取天线的Objid，并设置天 线指向的经度、纬度和高度，代码如下 ：
rx_ant_id = op_id_from_name (rx_node_id, OPC_OBJTYPE_ANT, "ant_rx");
comp_code = op_ima_obj_attr_set (rx_ant_id, "target altitude", altitude);
相关的代码如下：
comp_code = op_ima_obj_pos_get (tx_node_id, &latitude, &longitude, &altitude, &x_pos, &y_pos, &z_pos);
if (comp_cod"get attributes failed", "", "", "");
以下对模块rx_point的进程关键代码做一 分析：
首先，获取接收节点和所在子网的对象 id:先获得本进程模块的Objid，再以该 Objid为参数获取本模块的父对象——接收 节点的Objid，再获取接收节点的父对象— —所在子网的Objid，如下面两行代码所示 ：
rx_node_id = op_topo_parent (op_id_self ());
无线局域网安全分析与OPNET仿真
无线局域网安全分析与OPNET仿真无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）是一种无线通信技术，可以实现无线设备之间的数据传输。
然而，由于其特殊的网络结构和无线传输特性，WLAN的安全性成为一个非常重要的问题。
本文将从分析WLAN的安全性问题入手，以及如何使用OPNET仿真软件进行WLAN安全性分析。
首先，WLAN的安全性问题主要包括以下几个方面。
1.无线信号的窃听：由于无线信号的传输特性，黑客可以利用无线侦听设备窃听无线网络中的数据包，从而获取敏感信息。
2. MAC地址伪造：黑客可以通过伪造设备的MAC地址，欺骗无线访问点（Wireless Access Point，简称WAP）或者其他设备，从而实施未经授权的访问。
3.中间人攻击：黑客可以伪装成无线访问点，诱使用户连接到其设备上，从而获取用户的敏感信息。
4.报文重放攻击：黑客可以窃取已经传输的数据包，并将其重新发送到目标设备，从而实施攻击或者伪造身份。
为了解决上述问题，我们可以采取以下一些安全措施:1.加密技术：使用安全加密协议（如WPA2-PSK或者WPA3）对数据包进行加密，使得黑客无法直接获取敏感信息。
2.MAC地址过滤：限制连接到WLAN的设备的MAC地址范围，防止未经授权设备的接入。
3.身份验证机制：使用强密码进行设备身份验证，确保只有经过身份验证的设备可以连接到WLAN。
4.信号加密：使用VPN等方式加密无线信号传输，防止信号窃听。
为了更好地了解WLAN的安全性，可以使用OPNET仿真软件进行模拟和分析。
OPNET是一种网络模拟软件，可以模拟各种网络环境和网络设备，并提供详细的性能分析和评估。
在OPNET中，可以搭建一个模拟的WLAN网络，设置不同的安全参数和网络拓扑，进行安全性分析。
可以对模拟网络中的数据包进行捕获和分析，评估不同安全策略对网络性能和安全性的影响。
通过OPNET的仿真工具，可以预测和评估WLAN的安全性，找出潜在的安全漏洞，并提出相应的修复措施。
基于OPNET软件的数据网络建模与仿真分析
１．１ 构件功能建模
网络中的节点设备故障可以分为 2 种，也就是硬件故 障和软件故障。其中硬件故障是不可恢复的，也可以将其 看做是永久性的故障。可以恢复的是软件故障，将其称作 临时故障。从现实情况来看，网络中的链路故障就只有硬 件故障这一种形式，也就是永久性故障。不管网络中的节 点设备和链路发生了哪种形式的故障，都将造成网络的中 断，有可能是临时的中断，也有可能是永久性的中断。所 以认为网络中的节点设备只有 2 种形态，也就是 ON（开） 和 OFF（关）。所以在建立安全数据网络构件功能故障仿真 模型时，需要将网络中的节点设备或者是链路设置为永久 失效或者是临时失效。
所以将 OPNET 应用在 IP 网络中的难点是建立华为系 列设备模型库。就 IP 网而言，其中涉及路由器、交换机、 网络终端等多种网络设备。分别属于不同的层次，需要在 节点域中完成建模工作。每个节点的内部都有多个节点模 块，这些节点模块共有 3 种类型，分别是处理器、数据流 和收发机，在进程域中实现处理器类的功能。使用管道阶
来进行，该文基于 OPNET（网络仿真技术软件包）软件的数据网络建模与仿真，从安全故障和在 IP（网际
互连协议）网络中的应用2个方面入手进行总结。OPNET 软件能对仿真模型进行修改，也能对网络功能进行
预测，可以比较多种网络设计方案的好坏。起到优化系统设计，降低项目投资运行风险的目的。
关键词 ：OPNET 软件 ；功能建模 ；特定故障
信息技术
2020 NO.2（下） 中国新技术新产品
基于OPNET软件的数据网络建模
与仿真分析
郭 帅1 翟晗升2 董 宏1
（1. 南京邮电大学三牌楼校区，江苏 南京 210003 ；2. 南京邮电大学仙林校区，江苏 南京 210023）
基于OPNET的网络仿真——办公楼网络
目录1 绪论2 关键技术2.1 网络仿真技术2.2 OPNET仿真流程3 办公楼网络需求分析3.1 性能评价指标3.2 主要拓扑类型3.3 关键设备4 网络规划建模及仿真分析4.1 原有网络建模4.1.1拓扑结构4.1.2 服务配置4.1.3 仿真分析4.2 扩展网络建模4.2.1 拓扑结构4.2.2 服务规划4.2.3 仿真分析4.3 分析总结5 小结参考文献OPNET仿真网络规划设计课设说明书1 绪论网络仿真是一个很有用的网络研究工具，它以系统理论、形式化理论、随机过程和统计学理论、优化理论为基础，在设计阶段，仿真方法提供一个虚拟模型来预测并比较各种方案的性能，通过对不同环境和工作负荷的分析和比较，来优化系统的性能。
随着网络技术的层出不穷，新的应用逐步普及，各单位的业务需求逐步增长，其对信息化的需求与日俱增，网络性能因此受到相应的影响，因此，，对网络进行改造是势在必行。
经过规划设计出来的网络，不能保证其可行性，导致网络应用性能降低的因素是多方面的，而网络测试正是一种可以有效提高网络系统及运行质量的方法，在测试的基础上，建立网络行为模型，并用模拟仿真的方法建立理论到实际的桥梁，是了解网络性能的有效方法。
本文以OPNET仿真软件为平台，对办公楼网络进行仿真分析，介绍校园网网络设计技术，涉及硬件、拓扑结构、主要性能指标、业务需求等，利用OPNET 对原有网络进行了建模并运行仿真，分析仿真结果，增加结点，再进行仿真、分析。
通过对仿真结果的分析，根据分析结果提出对网络改造方案，再次应用网络仿真软件测试改造后交换机的数据，判断改造后的网络性能是否优于原有网络。
2 原理分析2.1 网络仿真技术网络仿真技术是一种通过建立网络设备、链路和协议模型，并模拟网络流量的运输，从而获取网络设计和优化所需要的网络性能数据的仿真技术。
网络模型不仅可以在实施之前预测拓扑和设备规划，还有助于在网络的运行中保持其有效性。
网络仿真也被称为网络模拟，就是用计算机程序对通信网络进行模型化，通过程序的运行模仿通信网络的运行过程。
网络仿真软件OPNET介绍与实例
网络仿真软件OPNET介绍与实例网络仿真技术是一种通过建立网络设备和网络链路的统计模型, 并模拟网络流量的传输, 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。
由于仿真不是基于数学计算, 而是基于统计模型，因此，统计复用的随机性被精确地再现。
strong网络仿真技术具有以下特点:一, 全新的模拟实验机理使其具有在高度复杂的网络环境下得到高可信度结果的特点。
二, 网络仿真的预测功能是其他任何方法都无法比拟的；三，使用范围广, 既可以用于现有网络的优化和扩容,也可以用于新网络的设计，而且特别适用于中大型网络的设计和优化；四，初期应用成本不高, 而且建好的网络模型可以延续使用, 后期投资还会不断下降。
OPNET介绍OPNET产品主要面向专业人士，帮助客户进行网络结构、设备和应用的设计、建设、分析和管理。
OPNET的产品主要针对三类客户，分成四个系列。
三类客户是指：网络服务提供商；网络设备制造商和一般企业。
四个系列产品核心包括：1.ServiceProviderGuru：面向网络服务提供商的智能化网络管理软件。
是OPNET公司的最新产品。
2.OPNET Modeler：为技术人员（工程师）提供一个网络技术和产品开发平台。
可以帮助他们设计和分析网络、网络设备和通信协议。
3.ITGuru：帮助网络专业人士预测和分析网络和网络应用的性能，诊断问题，查找影响系统性能的瓶颈，提出并验证解决方案。
4.WDM Guru，用于波分复用光纤网络的分析、评测。
OPNET Technology公司的仿真软件OPNET具有下面的突出特点，使其能够满足大型复杂网络的仿真需要：1. 提供三层建模机制，最底层为Process模型，以状态机来描述协议；其次为Node模型，由相应的协议模型构成，反映设备特性；最上层为网络模型。
三层模型和实际的网络、设备、协议层次完全对应，全面反映了网络的相关特性；2. 提供了一个比较齐全的的基本模型库，包括：路由器、交换机、服务器、客户机、ATM设备、DSL设备、ISDN设备等等；3. 采用离散事件驱动的模拟机理（discrete event driven），与时间驱动相比，计算效率得到很大提高。
通信网课程设计--基于OPNET的WLAN的建模仿真与分析
通信网课程设计--基于OPNET的WLAN的建模仿真与分析基于OPNET的WLAN的建模仿真与分析摘要随着无线通信的迅速发展，越来越多的移动终端需要采用一种方便快捷的方式接入Internet，于是 WLAN 应运而生。
本文利用OPNET 软件，针对WLAN的各种特性，进行了建模与仿真，并对所得的仿真结果进行理论详细分析。
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。
关键词OPNET，WLAN,仿真，建模ABSTRACTWith the rapid development of wireless communication, more and more mobile terminal needs to use a convenient and efficient way to access Internet, so WLAN emerge as the times require. In this paper, OPNET software , various features for WLAN , modeling and simulation, and the simulation results obtained theoretical detailed analysis . In today's fast-paced era of information technology , the demand for network communication also continued to increase . The size of the communication network structure has become increasingly large and complex network applications are increasingly diverse , the performance of the network has become increasingly difficult to predict .Key Words OPNET，WLAN，Simulation, Modeling目录1.绪论 (1)2.设计内容 (1)2.1 WLAN基本概念 (1)2.2 OPNET软件简介 (2)2.2.1离散事件仿真机制 (2)2.2.2 仿真调度机制 (2)2.2.3基于包和接口控制信息的通信 (3)2.2.4利用管道阶段仿真 (3)2.3 WLAN网络建模 (3)2.3.1创建场景 (3)2.3.2建模 (4)3.仿真结果及结果分析 (4)3.1各性能仿真结果 (5)3.2仿真结果分析 (5)4.心得体会 (8)参考文献 (9)1.绪论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。
OPNET网络仿真技术及网络设计
三、基于OPNET的水声通信网络 设计与仿真
三、基于OPNET的水声通信网络设计与仿真
1、建模：首先，我们利用OPNET的建模工具，根据实际水下环境的地理信息、 通信设备、信号传输路径等构建出水声通信网络的模型。
三、基于OPNET的水声通信网络设计与仿真
2、配置参数：在模型建立后，我们需要配置相关的参数，例如信号的传输速 率、信号的功率、噪声的功率等。这些参数的设置对于仿真结果有着直接的影响。
OPNET网络仿真技术及网 络设计
目录
01 一、OPNET网络仿真 技术介绍
02 二、OPNET网络设计
03 三、案例分析
04 四、结论
05 参考内容
内容摘要
随着网络技术的飞速发展，网络设计已成为通信、计算机等领域的重要研究 方向。网络仿真是网络设计过程中的一种重要手段，它通过模拟网络行为，为网 络设计提供可靠的依据。其中，OPNET网络仿真技术是一种广泛使用的网络仿真 工具，本次演示将介绍OPNET网络仿真技术及网络设计。
四、结论
四、结论
本次演示介绍了水声通信网络的特点和挑战，并探讨了如何利用OPNET进行水 声通信网络的设计与仿真。通过建模、参数配置、仿真运行和结果分析，我们可 以对水声通信网络的性能进行全面的评估，为网络的设计和优化提供依据。这对 于提高水声通信网络的性能和稳定性具有重要的意义。
谢谢观看
一、OPNET网络仿真技术介绍
一、OPNET网络仿真技术介绍
OPNET（Optimized Network Engineering Tool）网络仿真技术是由 Caspell公司开发的一款网络仿真软件，它适用于通信网络、计算机网络、广域 网等领域。OPNET网络仿真技术通过建立数学模型来模拟网络行为，具有较高的 精度和可靠性。
基于opnet的校园网络仿真
目录摘要 (2)关键词 (2)前言 (2)需求分析 (3)1.校园网功能描述 (3)2、网络现状 (3)3、校园网的出口 (4)4、提供的网络服务 (4)5、设计要求 (4)网络结构仿真 (4)第一步：建立网络拓扑结构 (4)第二步，运行网络仿真 (8)第三步，分析仿真结果 (13)总结 (14)参考文献 (14)摘要高校校园网网络设计是一个复杂的系统工程，要求以高性能，高可靠性，高安全性及先进的服务质量为核心，并且紧密结合新的网络设计理念，将高校的教学、科研及管理在校园网的平台支撑下更上一个台阶。
对其具体情况进行分析之后，在该工程网络构建当中，所使用到的技术有：组建局域网(LAN)技术、交换机使用技术、路由使用技术、网络IP地址分配技术、网络布线技术、网络可靠和安全性设技术等等。
通过这些成熟的技术，建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托、技术先进、扩展性强、覆盖全校楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连:在网上宣传和获取教育资源;在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软、硬件环境;开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信息服务;系统总体设计本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性、良好的开放性、可扩展性，以及建设经济性。
关键词校园网网络设计，OPNET的介绍，OPNET模拟仿真，网络拓扑图。
前言目前，通信网络的仿真，智能化规划优化以及管理成为通信领域的热点问题。
而OPNET这一网络仿真工具为解决通信网络（包括固定网移动网络和卫星网络）仿真和优化以及网络高效的管理提供了整套解决方案，是成为网络仿真以及分析领域出类拔萃的软件。
需求分析1.校园网功能描述教学方面利用现代化的技术设备和多媒体的教学手段形象直观地进行教学讲解，能增强学生的学习兴趣和理解水平，从而提高教学质量和学生品质，促进教育水平提高；提供高速、方便的信息交流和资源共享等手段；提供远比书本知识更为广泛的内容，扩大学生与外界的联系，开阔视野，增进交流；发展远程教育，克服地域和学校规模的限制，适宜于有分支的教育机构实现资源共享。
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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）