网络协议仿真软件的设计与实现
网络协议仿真教学系统的设计

学实 践需求 ,网络协议 仿真教学系 统的 课程设置 应较为全 面系统地覆盖计算机 网络教学 内容 ,并 应能最大程度地 满足
高 校 对 网络 基 础 教 学 的 需 要 。 变传统 “ 师
[ 1 ] 田斌 ,袁先珍 , 钟 华 ,张估林 . 基
于校 园 网 选 课 系统 的 设 计 与 实 现
软件 系统 ( 网络协议仿真 编辑器 、网络
著 。通过在高 校设置计算机 网络通 用技 需深入 了解计算 机网络协议 构架 ,全 面 协议 分析器 )、教学课 本教材 、仿真教 术课 程 ,丰富 电气信息类 及计 算机 类专 掌握 当前计算机 网络协议 发展状 况 ,挖 学课 件 、培训 评估系统 等构成 ,同时 ,
通 过 网络 协 议 仿真 教学 系 统 ,可
验教学存在的突出问题 ,提 出基
于 网络协 议仿 真 的教 学 系统 ,该 系统 完全 能够 满足 高校 对 网络基
以有效培养计 算机 网络信息 技术 人才 ,
识传 授仍 以教师 为主体 ,课 堂教学 、书
而 计算机 网络 通信技术 属于高新 技术 领 本 教 学 仍 是 主 要 授 课 形 式 ,但 学 生 作 为 域 ,也 迫切需要一 种高效率 的人 才培 养 教学 主体 的另一方 ,除接 收知识外更应 系统 。各 国实践证 明 ,仿真培 训系统 对 主动 实践 、积极 思考 ,这正是 当前计算 于学生 技能保持度最 高且其培 训效果最 机 网络教学 中所 不足的。通过 网络协议
议课 程教育在知 识的深化和 实践能力 的
够顺 利采集链路信 息 ,并可 以实现采集
其次 ,从计算机 网络协议 基础知识 单击或子 网信息的 目的 。 网络协议仿真编辑器 主要是实现 网
Ad hoc网络安全协议仿真系统设计与实现

吞 吐量 、丢包率 、包交 付率 和抖动 等性 能对 比分析 .
对 应用 不 同安全协 议 的场景跟 踪文 件( ae文 件)  ̄c 进
基金 项 目:国家“7” 9 3计划(02 B 195,国家“6 ” 划(09 A 14 8和高等学 校博士 学科点 专项科 研基金 (0912104 2 1C 3 50) 83计 20A 0z 1) 2 0 10 100)
结 果 数 据 图形 表 示 自动生 成 ) 可 以分 析 协 议 安 全 和 性 能 的 Ad h c网络 安全 协议 仿真 软件 系统具 有 重 o
大 意 义.
不仅 耗 资 巨大 ,而且 在 统计 数据 的收集 和分 析上 也 困难 重 重 ,因此 建模 与仿 真 是评 估不 同设计 方 案对 系 统性 能影 响 的一 个非 常 重要 的手 段 .网络仿 真软 件 可 以分 为 2 大类 :商用 软件 和开 源软 件,其 中商 用 软件 功能 强 大 、界面 友好 但 源代 码不 公 开 ,开源 软件 公 开源 码 但是 一般 使 用方 式不 友 好 .目前 流行 的 网络 仿 真 软 件 主要 有 O N Tl P E l、G o Sm【 、 】 lMo i 2 J
一
步测试 、 评估 、 化提供 了仿 真环境 下 的测 试平 优 台;文 献 [】 于 V sa c≠ t开发 工 具,设 计 并 8基 i l ≠ u . Ne
1 Adh c网络 安全协 议仿 真 系统 的 o 功 能 需 求
网络安 全协 议仿 真 系统 除 了要 考虑 一般 网络 仿 真需 要 的功 能 ( 网络 拓 扑绘 制 ) ,还 需要 考 虑 协 如 外
络拓 扑和数 据流 的动态 变化 .
关键 词:网络安全协议仿真; 网络攻击; 性能分析 中图分类 号: P 1 T 9 3 文献标 志码 : A
中软吉大网络协议仿真教学实验系统基础版(实验教材)

①第一列为帧的序号,此序号无其他特殊含义,即为各个帧顺序向下的计数号码。点击 “+”可展开为多行,相邻两帧发送的时间间隔默认值为 1000(毫秒) ,如果点击展开的为 第一帧,则为发送延迟时间。发送次数默认为 1 次。 ②第二列为帧的概要信息: MAC LLC ARP ARP IP TCP 大小。 UDP 源端口、目的端口。 ③具体帧的位置排序,可以手工自由拖动。拖动的单帧将插入到当前帧的上方;如果想 将一个单帧拖动到最后的位置,则需要点击这个单帧将它拖动到“End”位置上。 源地址、目的地址、下层协议(如果在协议类型中选择了下拉框中的协议) LLC Unnumbered/LLC Information/LLC Supervisor,DSAP,Ctrl 请求:who has 172.16.0.1 tell 172.16.0.34 应答:172.16.0.34 is at 0000E8-2215D2 源IP、目的IP、IP总长度、上层协议(如果在协议类型中选择了已有的协议), 源端口、目的端口、TCP类型(SYN,FIN,ACK,RST)、序列号、确认号和窗口
【实验内容】
网络协议仿真教学系统(基本版)实验共有 19 个,每个实验 4 学时,要求学生完成每 个实验及编写实验报告。通过一系列实验,希望学生能对 TCP/IP 协议有一个更深入的了解。 实验教学内容按照验证型、设计型和综合型三个层次,共设置了 19 个实验项目。 实验 1 以太网数据帧的构成:该实验类型为验证型,要求学生在了解仿真教学系统平 台的基础上, 学会使用仿真编辑器编辑以太网数据帧, 学会观察并分析地址本中的 MAC 地址, 学会分析以太网数据帧的 MAC 首部。实验教学效果达到理解 MAC 地址的作用、MAC 首部中的 LLC―PDU 长度及类型字段。 实验 2 IP 地址分类与 IP 数据包的组成:该实验类型为综合型,要求学生学会分类 IP 地址,掌握 IP 数据报的格式、长度以及各字段的功能。实验教学效果达到学会利用子网掩 码确定 IP 地址的网络号、子网号和主机号,学会分析给定数据包的 IP 首部信息,学会手工 计算 IP 校验和的方法。 实验 3 ARP 地址解析协议:该实验类型为验证型,要求学生在理解 IP 地址与 MAC 地 址的对应关系的基础上,掌握 ARP 协议的作用与工作原理。实验教学效果达到利用 ARP 协议 的工作原理,学会在局域网中查找 MAC 地址。 实验 4 ICMP Internet 控制报文协议: 该实验类型为综合型, 要求学生理解和掌握 ICMP 协议的基本作用与报文格式,理解 ICMP 协议与 IP 协议的封装关系。实验教学效果达到能根 据各种响应信息进行出错分析。 实验 5 UDP 用户数据报协议: 该实验类型为综合型, 要求学生在理解 UDP 协议的基础 上,学会 UDP 校验和的计算方法,理解 UDP 协议各字段的作用及工作原理。实验教学效果达 到学会应用 C 语言与 WinSock2 进行网络程序设计。
基于Cisco Packet Tracer的动态路由协议OSPF仿真实验平台的设计及实现

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文章 编 号 : 1 0 0 7 — 1 4 2 3 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 3 9 — 0 4
D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 7 — 1 4 2 3 . 2 0 1 3 . 0 1 . 0 1 2
基于 Ci s c o P a c k e t T r a c e r 的动态路 由协 议 OS P F仿真 实 验平 台的设计及 实现
丁传 炜
( 江 苏 省扬 州 商 务 高 等 职 业 学 校Hale Waihona Puke , 扬州 2 2 5 1 2 7 )
摘
要 :现 在 很 多 学 校 的 网络 实验 受 限 于 实 验 实训 条 件 ,很 多 实验 无 法 开 展 。 以 动 态路 由协 议 OS P F为 例 . 利用 C i s c o P a c k e t T r a c e r 模 拟 器 软 件 搭 建 仿 真 实验 平 台 . 可 以 解 决 学 校 实验 经 费和 场 地 不 足 的 问题 , 保 证 实验 教 学 的 正 常 开展 。
关 键 词 :Ci s c o P a c k e t Tr a c e r ;OS PF;动 态 路 由 ;仿 真 实验
0 引
言
一
种廉价 的网络 实践环 境 .让 使用者在这个模 拟器软
现在的社会是 网络 化的社会 .社会对计 算机 网络 技 术人才 的需求 也 日益增多 .为了满 足社会对 网络人 才的需求 , 各大 高校在计算机相 关专业开设《 计 算机 网
于资金 、 场地和设 备等原 因 . 专用 网络实验室往 往无法
建 立 C i s c o P a c k e t T r a c e r 模 拟器软 件 的出现 . 使 得 利
基于OPNET_的网络协议TCP_仿真实验平台的设计与实现

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·122·2023年第17期文章编号:2095-6835(2023)17-0122-03基于OPNET的网络协议TCP仿真实验平台的设计与实现游胜玉,刘琳(东华理工大学软件学院,江西南昌330013)摘要:计算机网络是一门实践性非常强的学科,但由于实验实训的环境条件有限,很多网络实验无法开展,仿真软件成为了网络实验的必要选择。
网络仿真技术的使用,既可以降低实验成本,又可以培养初学者的创造能力。
采用OPNET 网络仿真软件搭建实验平台,对TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)的慢启动算法、拥塞避免算法、快速重传算法和快速修复算法4种不同算法实验进行设计与实现。
关键词:OPNET;TCP;仿真实验;网络中图分类号:TP393.2文献标志码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2023.17.036随着经济的迅猛发展,计算机网络已经离不开人们的生活。
社会需求的日益增加,网络拓扑结构也不断复杂化,网络的应用也不断多元化,传统的网络实验操作环境已远远不能满足现代实验操作的要求。
在计算机网络技术中,服务器、交换机、防火墙及路由器是网络的主流设备[1-2],即使实际的网络实验中采用一定数量的网络设备,但意味着需要投入更高的成本,且网络设备维护也比较复杂,特别是对于那些复杂的大型网络建设,更需要大量的人力物力来建设。
另外,对于初学者来说,如果在硬件设备搭建实验过程中出现故障导致实验失败,也不知道问题出现在哪,从而影响实验效果[3-4]。
因此,针对这样的情况,引入仿真技术来搭建网络实验环境,可以减少投资成本,并且对于初学者而言又锻炼了实践能力。
本文采用OPNET 网络仿真软件搭建仿真实验平台,对传输控制协议TCP的慢启动算法、拥塞避免算法、快速重传算法和快速修复算法进行设计与实现。
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。
AdHoc网络协议仿真与分析

探讨与研究 DISCUSSION AND RESEARCHAd Hoc网络协议仿真与分析文/陈蜀波 刘 堃摘 要:Ad Hoc应用越来越广泛,本文介绍和分析了当前Ad HOC网络中的主要路由协议算法,使用网络仿真软件NS2对Ad Hoc路由协议中的DSR、AODV、DSDV协议进行了仿真分析,由此得出这几个经典协议在无线通信中的差异。
关键词: Ad Hoc;NS2;路由协议随着现代信息技术的不断发展,人们对于移动无线通信网络的研究不断升温,其中,移动自组网(Mobile Ad Hoc Network MANET)成为了研究的热点。
移动自组网是一种带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性的无中心网络。
整个网络没有固定的基础设施,在自主网中,每个用户终端不仅能够移动,而且兼有路由器和主机两种功能[1]。
NS2是network Simulator 2(网络仿真器版本2)的简写,它是一个离散时间模拟器,具有开放性好、扩展性强、适用于Windows和Linux系统平台的特点,是一个出色的研究网络拓扑结构、分析网络传输性能的仿真工具[2]。
1.Ad hoc网络路由协议与传统的通信网络相比,Ad hoc网络具有以下显著特点:无中心和自组织性、动态变化的网络拓扑结构、多跳路由、无线传输、移动终端的便携性、安全性差。
Ad hoc网络的以上特点使得传统的路由协议在Ad hoc网络环境中面临巨大的挑战,通常的网络协议都是基于固定的拓扑结构设计的,难以适应拓扑结构的变化。
网络节点的移动性使得网络拓扑结构不断变化,传统的基于因特网的路由协议无法适应这些特性,需要有专门的应用于无线网络的路由协议。
到目前为止,已经有相当多的Ad hoc网络路由协议标准推出。
根据路由表建立和维护的不同,可将路由协议分为三类:表驱动(Table—Driven)路由协议,按需(On-Demand)路由协议,以及两种模式的混合形式:混合式路由协议[3]。
MANET网络安全协议仿真系统设计和实现

32
赣南师范学院学报
2012 年
? 不同安全协议在不同攻击下的延迟 、 控制开销、 吞吐量、 丢包率、 包交付率和抖动等性能对比分析. 对 应用不同安全协议的场景跟踪文件 ( trace 文件) 进行分析, 以数据和图表的形式展现给用户, 力求准确而真 实地反应出不同安全协议的性能差异 . ? 动画演示协议受攻击时的性能动态变化过程 . 可以演示数据流的动态变化和网络在各种攻击下的流 表现出 MANET 网络所具有的动态拓扑的特性, 将安全协议抵抗攻击的整个仿真过程以动画的形式 量变化, 力求能直观、 形象地向用户呈现丰富的信息, 尤其是安全协议的运行过程; 并提供便捷的人机交 呈现给用户, 互接口, 方便用户观察仿真过程, 捕捉、 捕获仿真过程中表现出来的各种数据流信息和攻击信息 . ? 可视化网络拓扑配置和管理. 网络拓扑主要有节点对象组成, 可以控制拓扑图中节点对象以及节点 信号覆盖范围、 信号干扰范围和节点对象之间连接线等的绘制和显示 ; 一个传输层代理对象依 对象的位置、 可以控制拓扑图中传输层代理对象以及传输层代理对象的位置 、 传输层代理对象和节点 附于一个节点对象, 对象的依附关系以及传输层代理以控制拓扑图中应用层对象以及应用层对象的位置 、 应用层对象和传输层代理对象的依附关系的绘制 和显示; 可以手工控制绘制或随机生成各种对象 . ? 安全协议配置和管理. 可以查看现有系统支持的各种路由协议 ( 包括安全路由协议 ) , 查看安全协议 修改和删除新的安全协议. 支持的加密和 hash 算法; 添加、 ? 攻击模型配置和管理. 可以查看系统支持的各种攻击方法 ; 添加、 修改和删除新的攻击方法. ? 仿真过程脚本的自动生成. 整个网络拓扑生成和参数配置完毕后 , 可以利用 tcl 脚本管理功能自动生 trace 文件可以用 成和编辑相应的 tcl 脚本和相关配置文件, 调用 NS2 运行 tcl 脚本, 产生 trace 和 nam 文件, nam 文件用于动画演示. 来进行性能数据分析, 2 系统设计和实现 2. 1 系统设计方案 系统由前台子系统和后台子系统组成 ( 如 图 1 ) . 其中前台子系统包含工程管理、 场景生 TCL 脚本文件自动生成和执行、 成和参数设置、 仿真结果分析和系统管理五大模块, 用 java 语 言开发; 后台子系统是在 NS2 的基础之上扩充 了安 全 协 议 库 和 攻 击 模 型 库 两 个 模 块, 用 C + + 语言开发. 在本系统中, 工程被定义为所有一次或若 干次 MANET 网络安全协议仿真过程活动的总 和. 使用本系统进行协议仿真首先必须创建工 图 1 MANET 网络安全协议仿真系统总体设计示意图 程, 工程管理模块用来建立、 删除、 打开和关闭 一个工程, 和工程有关的数据会自动保存和更新至数据库中 . 场景被定义为在一个具体的网络拓扑环境中进 行一个协议性能分析仿真的情形 . 场景生成和参数设置模块用来在一个工程中创建 、 删除、 打开和关闭一个 场景, 在一个场景中按照 NS2 对象层次结构绘制生成节点对象 、 传输层代理对象、 应用层对象和连接对象并 节点运动轨迹、 路由协议、 传输层协议、 应用层协议、 数据流的大小、 开始时 配置相关的参数如节点初始位置 、 间和结束时间等, 特别指出参数还包含了和安全协议仿真有关的数据如协议使用的 hash 函数、 加密算法和 攻击行为描述数据等. 一个工程可以包含若干个场景. TCL 脚本自动生成和执行模块根据一个场景的所有 具体参数自动生成一个 TCL 脚本文件, 并调用基于 NS2 的后台子系统生成场景跟踪文件 ( trace 文件 ) 和动 ( nam ) . 文件 仿真结果分析模块有两大功能. 第一个功能是根据 trace 文件分析相应场景的丢包 画描述文件 率、 包交付率、 网络控制开销、 吞吐量和时延等性能, 可以对一个网络协议在不同网络攻击下的性能或不同协 议在相同攻击下的性能比较分析 , 从而对协议的安全性能状况做出定量的评价 , 为定性评价提供可靠依据; 如果一个协议在某种攻击下相关性能参数没有异常 , 则说明此协议可以抵抗这种攻击, 否则说明不能抵抗. 第二个功能主要是根据 nam 文件来动画演示一个场景中一个协议在特定攻击下的表现 , 可以演示各个节点 的运动轨迹、 路由动态寻找、 数据包发送、 数据包接收、 数据包丢弃、 路由包丢弃等细节, 动画演示画面可以放 大缩小和控制动画播放速度. 后台子系统是以 NS2 为基础附加了两个和网络安全相关的模块: 安全协议扩
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T AN a - a ,ZoNG - i g,W ANG a Xi n h i Li n p Ch o,W ANG - n Ya l a
(colfI om tnSi c n ehoo y S u w sJat ̄ U i rt,hn d 1 1 hn ) Sh o o n rai c ne d Tcnl , ot e io f o e a g h t o nv sy C eg u6  ̄3 ,C ia ei
第3 4卷 第 2期 21 0 2年 4月
电气 电子教学学 报
J OURNAL O E3 . Ap . 01 r2 2
网 络 协 议 仿 真 软 件 的 设 计 与 实 现
谭 献 海 ,宗丽 萍 ,王 超 ,王 亚 兰
( 南交通 大 学 信 息科 学与技 术 学 院 ,四川 成都 60 3 ) 西 10 1
t e su e t c n b i e n t e r s e t f h r h t cu e a d t erf r o e p oo os r tc lp r mee d — h t d n s a e a d d i h e p c e ac i t r n h i om f h r tc l ,p o o o a a tre i o t e t
报文接收 、 报文解释与统计分析 、 报文 内容 的多视角直观显示 、 协议之 间的协 同工作及会话 流程等方 面辅 助学生 的协议 学习 , 提高 了学生学 习 网络协议 的兴趣 和学 习效率 。
关 键 词 : 助 教学 ; 络 协议 ; 议 分析 辅 网 协
中图分 类号 : 6 2 2 G 4 .4 3
a d i lme t d.Th y t c niu s o h oe r s s mmu ie n mp e n e e ke e h q e ft e s f wa e i u rz d.W i h r tc ll a i g a d d s fwa e, t t e p o o o e r n - i e ot r h n
t e d f c l i ewo k p oo o e r i g a f n t n p r c ewo k p o o o e r i g ad d s f r s d sg e h i u t n n t r r t c ll a n n , u ci ef tn t r r tc l la n n — i e o t e i e in d i f o e wa
一
验 ¨ ② 利 用 Ehrek Wi sak或 Sie 协 工; tePe 、 r hr e nfr等 f
t e h l ft e p o o o e r i g a d d s f r , t e i tr s a d e ce c f t e n t o k p oo o e r i g a e h e p o h r tc ll a n - i e o t e h n e e t n f in y o h ew r r tc l la n n r n wa i
文献标识码 : A
文章编 号:0 8 6 6 2 1 ) 10 8 -4 10 - 8 (0 2 0 -090 0
De i n a d I lme t to fS mu a i n S fwa e o t r r t c l sg n mp e n a in o i lto o t r fNe wo k P o o o
Absr c t a t:Ai d a h r b e n t e t a h n nd e pe i n fn t r r tc l n a e n t e a ay i f me tt e p o l ms i h e c i g a x rme to ewo k p oo o ,a d b s d o h n l sso
g e ty i r al mpr v d. oe Ke ywo d r s:la i g ad d;n t r r tc l e r n ie n e wo k p o o o ;pr tc la ly i oo o na ss
0 引言
“ 算 机 网络 ” 高 等 院校 计 算 机 相 关 专 业 的 计 是
摘要 : 针对 网络协议教学实验 中存在的 问题或不足 , 本文在分析 网络协议学习难点的基础上 , 设计并实现 了一款功能完善的网络协议 辅助学 习 软件 , 总结 了软件开发 中的关键技术问题 。该 网络协议辅助学 习软件能从协议层次结构及协议格式定义 、 协议参数编辑 、 报文构造 、 报文发送 、