OPNET网络仿真技术及其应用
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。
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 ());
OPNET在网络技术仿真实验中的应用

分 析 和 比 较 计 算 ; 对 于 种 类 繁 多 的 组 网技 术 , 学 中 进 行 网 络 而 教
性 能 分 析 与 计 算 更加 困 难 . 使 学 校 建 立 了 网 络 实 验 室 , 由 于 即 也
( ) 试 模 块 再 次 仿 真 ( — i uao : 过 分 析 仿 真 数 据 , 5调 Re s l t n)通 m i 找 出 与 网 络 设 计 目标 的 差 距 , 过 修 改 网 络 拓 扑 结 构 、 新 网 络 通 更 设 备 、 整 协 议 及 业 务 量 等 . 次 仿 真 运 行 . 终 达 到 网络 设 计 的 调 再 最 各 项 性 能 指 标 . 网络 的吞 吐 量 、 时 、 应 时 间 等 。 如 延 响
( ) 置 网 络 拓 扑 ( o ooy : 用 OP T 提 供 的 向 导 和 各 1配 T p lg )利 NE 相 关 编 辑 器 , 成 场 景 的建 立 、 络 设 备 的 选 择 以 及 建 立 网络 拓 完 网 扑结构 。
( ) 置 业 务 ( r i) 建 立 网 络 业 务 流 量 模 型 , 过 选 择 在 2配 Ta c : f 通 网 络 上 运 行 的 应 用 业 务 类 型 , 所 仿 真 的 网 络 配 置 业 务 量 . 成 为 完 对 系统 流 量 的建 模 工作 。
( ) 布 结 果 和 仿 真 报 告 ( p r : 据 仿 真 结 果 , NE 6发 Reot 根 ) OP T
网络 技 术 更 新 速 度 快 和 经 费 所 限 , 无 法 满 足 各 种 网 络 设 备 和 众
多 组 网技 术 实 验 的 需要 , 网络 仿 真 技 术 为 上 述 问 题 的 解 决 提 供 了一种有效途径 。 网 络 仿 真 技 术 是 一 种 以 系 统 理 论 、 式 化 理 论 、 机 过 程 理 形 随 论 、 计 学 和 优 化 理 论 为 基 础 , 过 对 网 络 结 构 、 备 、 路 和 协 统 通 设 链
OPNET在网络技术仿真实验中的应用

一 、引 言 网络技术课程主要讲解网络原理和各种组网技术, 在教学 实践中, 面对抽象的网络体系结构和复杂的网络协议, 教师往往 也只能从理论上进行分析, 而无法对网络协议的性能进行定量 分析和比较计算; 而对于种类繁多的组网技术, 教学中进行网络 性能分析与计算更加困难, 即使学校建立了网络实验室, 也由于 网络技术更新速度快和经费所限, 无法满足各种网络设备和众 多组网技术实验的需要, 网络仿真技术为上述问题的解决提供 了一种有效途径。 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] 目 前 常 用 的 网 络 仿 真 软 件 有 : OPNET , NS2, OMNET+ + 等 。本 文 提 出 了 将 OPNET 应用于网络技术仿真实验的总体框架, 重点讨论了其应用于网 络 拓 扑 、体 系 结 构 、协 议 、性 能 分 析 、网 络 应 用 、网 络 规 划 设 计 和 网 络 管 理 等 教 学 环 节 中 的 仿 真 实 验 途 径 和 方 法 。[2,3] 二、OP NET 的仿真原理及流程 OPNET 采 用 离 散 事 件 驱 动 的 模 拟 机 理 , 其 中“事 件 ”是 指 网 络状态的变化, 也就是说, 只有网络状态发生变化时, 模拟机才工 作, 状态不发生变化, 不进行仿真。仿真的时间是离散的, 每当有 一个事件出现后时间往前推进, 也就是时间是跳跃前进的。一个 仿真时间点上可以同时出现多个事件, 事件的发生有疏密的区 别。OPNET 采用基于包的建模机制模拟实际物理网络中包的流 动, 模拟实际网络协议中的组 包和拆包的 过 程 , 可 以 生 成 、编 辑 任 何标准的或自定义的包格式。 OPNET 采用面向对象的建模方法来反映实际的网络组成 和 结构, 采用三层模型实现对网络行为的 描 述 : 网 络 模 型 、节 点 模 型 和进程模型。通过 OPNET 提供 的向导编辑器完成对三层模型的 细 节 刻 画 , OPNET Modeler 中 常 用 的 编 辑 器 有 : 网 络 编 辑 器 ( Network Editor) 、节点编辑器( Node Editor) 、进程编 辑 器 ( Process
OPNET模拟仿真

OPNET模拟仿真OPNET网络仿真技术及其应用OPNET Network Simulation Technology and its Application 龚慜侯维岩费敏锐(上海市电站自动化技术重点实验室,上海大学机电工程与自动化学院,上海 200072)摘要:网络仿真是一种新的网络设计和优化技术。
介绍了当前先进和流行的OPNET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入的阐述。
最后,给出了OPNET软件在预测网络性能方面的一个应用实例。
关键词:网络仿真 OPNET 网络建模Abstract:Network Simulation is a new technology of network design and optimization. The advanced and popular software of network simulation OPNET is introduced, and the optimal characteristics, modeling mechanism and simulation steps of OPNET are expatiate in detail. At last an example of application is given to show the effect of OPNET in forecasting the performance of actual network.Keywords:Network Simulation OPNET Network Modeling0 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QoS,或者使测试结果能够真实反映新协议的表现。
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。
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的军事通信网络仿真及应用的开题报告

基于OPNET的军事通信网络仿真及应用的开题报告1. 研究背景及意义军事通信网络是现代战争中的关键因素之一,它的规模、结构和性能对作战的效果和结果有着重要的影响。
因此,对军事通信网络的性能研究和优化是十分必要的。
本文将采用OPNET进行仿真研究,探究军事通信网络的优化问题,为实际应用提供支撑。
2. 研究对象与内容(1)研究对象本文将研究军事通信网络的仿真模型,包括网络拓扑结构、数据包传输机制、网络协议等内容。
(2)研究内容本文将主要研究以下几个方面:①军事通信网络的建模与仿真;②军事通信网络的性能分析与评估;③军事通信网络的优化策略及其实现。
3. 研究方法和技术路线(1)研究方法本文将采用仿真实验和数值分析相结合的方法,其中OPNET仿真实验是本研究的核心方法,通过真实的仿真场景进行数据采集以及性能评估,数值分析将发挥一定的辅助作用,帮助更好地理解实验的结果,并结合实验结果进行优化策略的制定。
(2)技术路线本文的技术路线包括以下几个步骤:①网络建模与参数设置;②仿真实验数据采集与处理;③性能评估与分析;④优化决策及实现。
4. 预期成果及贡献(1)预期成果本文的主要预期成果有:①基于OPNET的军事通信网络模型的建立;②军事通信网络性能的仿真实验与分析;③军事通信网络优化的决策与实现;④学术论文及实际应用中的推广和应用。
(2)贡献本文的主要贡献包括:①为军事通信网络的优化提供理论基础和实践指导;②结合OPNET仿真工具,开发出可用于军事通信网络优化的工具;③提出一系列军事通信网络优化策略及其实现方法。
5. 研究计划与进度安排(1)研究计划本文的研究计划包括以下几个阶段:①文献综述阶段:对军事通信网络的相关文献、理论和方法进行综述和总结。
②建模与仿真阶段:基于OPNET开发军事通信网络仿真模型;③性能评估与分析阶段:对仿真结果进行分析,评估军事通信网络的性能表现;④优化决策与实现阶段:提出军事通信网络的优化策略,并进行实现和测试。
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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
0 愁' 侯谁岩 费 t 2 放i
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