opnet網(wǎng)絡仿真-小型星型網(wǎng)絡的設計(internet網(wǎng)高級技術課程設計任務書)

1、<p><b>　　xx輕工業(yè)學院</b></p><p>　　Internet網(wǎng)高級技術課程設計任務書</p><p>　　題目 opnet網(wǎng)絡仿真--小型星型網(wǎng)絡的設計 </p><p>　　專業(yè) 學號 姓名 </p><p><b>　　主要內(nèi)

2、容：</b></p><p>　　設計一個小型星形網(wǎng)絡的拓撲結構，然后根據(jù)該拓撲結構在opnet 網(wǎng)絡仿真平臺上模擬仿真出星形網(wǎng)絡，并查看其的運行情況?？梢赃m當?shù)卦黾泳W(wǎng)絡服務和子網(wǎng)，然后對比一下網(wǎng)絡的運行情況。分析和總結一下該網(wǎng)絡拓撲結構的性能。</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　在opnet 網(wǎng)絡

3、仿真平臺上實現(xiàn)下列要求: 配置一個小型的星形網(wǎng)絡要求1. 所有網(wǎng)絡設備都與同一臺交換機連接；2.   整個網(wǎng)絡沒有性能瓶頸；3.   要有一定的可擴展余地。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　《OPENT網(wǎng)絡仿真》陳敏 . 清華大學出版社.2004.4.1</p><p>

4、;　　完 成 期 限： 年 月 日 </p><p>　　指導教師簽名： </p><p>　　專業(yè)負責人簽名： </p><p>　　年 月 日目錄</p><p>　　opnet網(wǎng)絡仿真—小型星形網(wǎng)絡的設計3</p>&

5、lt;p>　　1.建立網(wǎng)絡拓撲結構3</p><p>　　2.收集統(tǒng)計量11</p><p><b>　　3.保存項目12</b></p><p><b>　　4.運行仿真12</b></p><p><b>　　5.查看結果14</b></p>

6、<p>　　6.復制場景并擴展網(wǎng)絡15</p><p><b>　　7.再次運行17</b></p><p><b>　　8.比較結果18</b></p><p>　　9.再次復制場景20</p><p>　　10.運行結果分析23</p><p><

7、;b>　　11.總結23</b></p><p>　　12.參考文獻：23</p><p>　　opnet網(wǎng)絡仿真—小型星形網(wǎng)絡的設計</p><p>　　運行OPNET Modeler網(wǎng)絡仿真，配置一個簡單的網(wǎng)絡</p><p>　　1.建立網(wǎng)絡拓撲結構</p><p>　　要創(chuàng)建一個新的網(wǎng)絡模

8、型，首先需要創(chuàng)建一個新的項目和一個新的場景。采用開始建立向?qū)В⊿tartup Wizard）來建立一個新的項目和一個新的場景。開始建立向?qū)в幸韵聨讉€步驟： </p><p>　　（1）選擇網(wǎng)絡拓撲類型。 </p><p>　?。?）設定網(wǎng)絡的范圍和大小。 </p><p>　?。?）設定網(wǎng)絡背景圖。 </p><p>　　（4）選擇對象模型家

9、族。</p><p>　　開始建立一個場景步驟如下： </p><p>　?。?）打開 Modeler。 </p><p>　?。?）從 File菜單中選擇 New...。 </p><p>　　（3）從彈出的下拉菜單中選擇 Project 并單擊 OK。</p><p>　　(4)項目和場景選擇默認的project1

10、和scenario1</p><p>　?。?）單擊 OK 按鈕。</p><p>　　這時出現(xiàn)開始向?qū)?，?chuàng)建新的背景拓撲圖，如圖</p><p>　　選定網(wǎng)絡的范圍，如圖</p><p>　　指定網(wǎng)絡的大小，如圖</p><p>　　選擇 OPNET 自帶的對象模型家族種類，如圖</p><p&

11、gt;　　再次確認環(huán)境設置，如圖</p><p>　　快速拓撲配置通過指定參數(shù)（節(jié)點模型和鏈路模型） ，一次性創(chuàng)建規(guī)則的拓撲結構： </p><p>　?。?）從 Topology菜單中選擇 Rapid Configuration。 </p><p>　?。?）從配置下拉列表中選擇 Star，單擊 OK...，如圖 </p><p>　?。?

12、）選擇中心節(jié)點模型為 3C_SSII_1100_3300_4s_ae52_e48_ge3。 </p><p>　　這是 3Com公司的交換機。</p><p>　?。?）選擇周邊節(jié)點模型為 Sm_Int_wkstn，并設置節(jié)點個數(shù)為 30。</p><p>　?。?0）選擇鏈路模型為 10BaseT </p><p>　　（11）指定網(wǎng)絡在工

13、作空間中放置的位置： </p><p>　　? 設置中心的 X和 Y軸坐標為 500和300。 </p><p>　　? 設置局域網(wǎng)的半徑范圍為 200。 </p><p>　?。?2）設置好單擊 OK按鈕，如圖所示。</p><p>　　項目編輯器中出現(xiàn)如圖所示的網(wǎng)絡拓撲。</p><p>　?。?3）打開對象模

14、板 。</p><p>　?。?4）找到 Sm_Int_server對象，并將它放置在工作空間中</p><p>　?。?5）單擊右鍵，結束節(jié)點放置。 </p><p>　　如果需要你可以多次單擊鼠標左鍵，放置多個節(jié)點。 </p><p>　　接下來，需要連接服務器和星型網(wǎng)絡： </p><p>　?。?6）在對象模板

15、中找到 10BaseT鏈路對象。 </p><p>　　（17）在服務器上單擊鼠標左鍵，移動光標，再單擊星型網(wǎng)絡的中心節(jié)點。 </p><p>　　這時出現(xiàn)連接兩個節(jié)點對象的鏈路。 </p><p>　?。?8）單擊鼠標右鍵結束鏈路創(chuàng)建。 </p><p>　　最后需要為網(wǎng)絡配置業(yè)務，包括應用定義（Application definition

16、）和業(yè)務規(guī)格定義（Profile definition） ，設置業(yè)務涉及的內(nèi)容較復雜，本例程不作要求，因此模板中應用定義對象和業(yè)務規(guī)格定義對象的參數(shù)已經(jīng)配置好（為 Light database 業(yè)務） ，只要將他們放置在工作空間中即可。 </p><p>　　（19）在對象模板中找到 Sm_Application_Config對象并將其放置在工作空間中。 </p><p>　　（20）單擊

17、右鍵，光標重新移到對象模板中，單擊 Sm_Profile_Config，并將其放置在工作空間中，單擊鼠標右鍵。 </p><p>　　（21）關閉對象模板。</p><p>　　這時得到如圖下所示網(wǎng)絡拓撲圖：</p><p>　　接下來，需要收集統(tǒng)計結果。 </p><p>　　首先，打開節(jié)點模型編輯器和進程模型編輯器。</p>

18、<p>　　每個網(wǎng)絡對象（鏈路除外）都是一個節(jié)點模型，它由一個或多個模塊(Modules)組成，模塊與模塊之間通過包流(Packet streams)或狀態(tài)線相連。而模塊實際上為進程模型，它通過狀態(tài)轉移圖(STD, State Transition Diagram)來描述模塊的行為。 </p><p>　　現(xiàn)在讓我們來看看第一層網(wǎng)絡服務器的結構： </p><p>　?。?2）

19、在項目編輯器中鼠標雙擊 node_31(服務器節(jié)點）</p><p>　　這時打開一個新的節(jié)點模型編輯器窗口</p><p>　　如圖下所示為以太網(wǎng)服務器的內(nèi)部結構，它由幾個模塊以及連接模塊的包流和狀態(tài)線組成。 </p><p>　　在仿真過程中，來自客戶端的數(shù)據(jù)包被收信機 hub_rx_0_0 接收，然后由下至上穿過協(xié)議棧到 application 模塊。經(jīng)過處理

20、后，又沿原路返回至發(fā)信機 hub_tx_0_0，最后被傳輸?shù)娇蛻舳?，如圖下所示。 </p><p>　　接下來，我們來看看傳輸適應層 tpal 模塊的內(nèi)容。</p><p>　?。?3）在節(jié)點模型編輯器中的 tpal模塊 上雙擊鼠標。 </p><p>　　這時打開一個新的進程模型編輯器，如下圖所示。 </p><p>　?。?4）在init

21、狀態(tài)的上半部雙擊鼠標，打開它的入口代碼。 </p><p>　?。?5）在init狀態(tài)的下半部雙擊鼠標，打開它的出口代碼。 </p><p>　　進程中的每個狀態(tài)（圖中紅色的或綠色的圓圈）都包含一個入口代碼（enter executive）</p><p>　　和一個出口代碼（exit executive） ，它們由 C/C++代碼組成。入口代碼在進入狀態(tài)時執(zhí)行，&

22、lt;/p><p>　　出口代碼在離開狀態(tài)時執(zhí)行，如圖下所示。 </p><p>　　（26）關閉這兩個代碼窗口。</p><p>　　（27）關閉節(jié)點和進程模型編輯器。</p><p><b>　　2.收集統(tǒng)計量</b></p><p>　　到現(xiàn)在為止，已經(jīng)建好了網(wǎng)絡模型，現(xiàn)在要根據(jù)本教程最開始提出

23、的問題決定收集哪些統(tǒng)計量： </p><p>　?。?）服務器有能力處理擴展網(wǎng)絡的額外業(yè)務負載嗎？ </p><p>　?。?）一旦與擴展網(wǎng)絡連接，整個網(wǎng)絡的延時性能還能夠接受嗎？ </p><p>　　為了找到這些問題的答案， 需要選擇一個對象統(tǒng)計量： Server Load 和一個全局統(tǒng)計量：Ethernet Delay。 </p><p&g

24、t;　　服務器負載（Server Load）是整個網(wǎng)絡的性能瓶頸。下面來收集與服務器負載相關的統(tǒng)計量： </p><p>　　（1） 在服務器節(jié)點 （node_31） 上單擊鼠標右鍵， 從彈出的菜單中選擇 Choose Individual Statistics。 </p><p>　　這時出現(xiàn) node_31 的選擇統(tǒng)計量對話框，如圖所示</p><p>　　（2

25、）單擊 Node Statistics->Ethernet，選擇 Load(bits/sec)統(tǒng)計量，如圖所示</p><p>　?。?）單擊 OK關閉對話框。 </p><p>　　全局統(tǒng)計量可以用來收集整個網(wǎng)絡的信息。下面，我們通過選擇全局 Delay 統(tǒng)計量來查看整個網(wǎng)絡的延時性能。 </p><p>　?。?）在網(wǎng)絡編輯器的工作空間（避免指到對象）上單

26、擊鼠標右鍵，從彈出的菜單中選擇 Choose Individual Statistics。 </p><p>　　（5）單擊 Gobal Statistics樹型結構，找到并點開 Ethernet 節(jié)點統(tǒng)計量。 </p><p>　?。?）選中 Delay(sec)統(tǒng)計量。 </p><p>　　（7）單擊 OK按鈕關閉對話框</p><p>

27、;<b>　　3.保存項目 </b></p><p>　　接下來需要保存項目（最好養(yǎng)成經(jīng)常保存項目的好習慣） 。在File 菜單中選擇 Save。</p><p><b>　　4.運行仿真</b></p><p>　　下一步，可以準備運行仿真了。首先，需要確定 repositories屬性設置正確： </p>

28、<p>　?。?）在 Edit菜單中選擇 Preferences。 </p><p>　?。?）在查找文本框中輸入“repositories” ，單擊 Find 按鈕。 </p><p>　　（3）在彈出的對話框的左下角單擊 Insert 按鈕，在文本框中輸入 stdmod，然后回車。 </p><p>　　（4）單擊 OK關閉 repositorie

29、s和 Preferences對話框。</p><p><b>　　接下來運行仿真： </b></p><p>　?。?）在工具欄中選擇運行仿真按鈕 。 </p><p>　?。?）將仿真時間 Duration 設置為0.5，即模擬執(zhí)行半小時的仿真，如圖所示。</p><p>　　（3）單擊 Run 按鈕運行仿真。 <

30、;/p><p><b>　?。?）運行過程如圖</b></p><p>　　（5）運行結果正確如圖</p><p>　?。?）運行完畢后單擊 Close 按鈕關閉對話框</p><p><b>　　5.查看結果</b></p><p>　　查看服務器 Ethernet load結

31、果： </p><p>　?。?）在服務器節(jié)點（node_31）上單擊鼠標右鍵，從彈出的菜單中選擇 View Results，</p><p>　　這時出現(xiàn)查看結果對話框，如圖所示。 </p><p>　?。?）然后選中 Load(bits/sec)。</p><p>　　（3）單擊 Show按鈕，這時在項目編輯器上出現(xiàn)如圖所示的結果。<

32、;/p><p>　　不同的實驗曲線走勢應該是大致相同，當然具體的取值會因為節(jié)點放置的位置和鏈路長度不同而有微弱的差別。 </p><p>　　? 注意到負載最大值為 6,000 bits/second。這個場景是我們想得到的值，用它和后面擴展網(wǎng)絡后的結果進行比較，關閉對話框。</p><p>　?。?）在工作空間中單擊鼠標右鍵，從彈出的菜單中選擇 View Resul

33、ts。 </p><p>　?。?）選擇 Global Statistics→Ethernet→Delay(sec),然后單擊 Show按鈕。 </p><p>　　注意到網(wǎng)絡收斂時的延時大約為 0.4微秒，如圖所示。</p><p>　　6.復制場景并擴展網(wǎng)絡</p><p>　　為了保留剛才的網(wǎng)絡場景，以便和擴展的網(wǎng)絡場景的仿真結果相比較

34、，需要復制場景： </p><p>　?。?）在 Scenarios 菜單中選擇 Duplicate Scenario...。 </p><p>　?。?）新場景為默認的scenario2。 </p><p>　?。?）單擊 OK按鈕。 </p><p>　　這時出現(xiàn)和剛才網(wǎng)絡模型一模一樣的場景。 </p><p>

35、　　接下來，需要構建網(wǎng)絡的另一部分。 </p><p>　?。?）從 Topology菜單中選擇 Rapid Configuration。 </p><p>　?。?）從配置下拉列表中選擇 Star，單擊 OK...。</p><p>　　選擇中心節(jié)點模型為 3C_SSII_1100_3300_4s_ae52_e48_ge3。 </p><p&g

36、t;　　選擇周邊節(jié)點模型為 Sm_Int_wkstn，并設置節(jié)點個數(shù)為 20。 </p><p>　　選擇鏈路模型為 10BaseT。 </p><p>　　指定網(wǎng)絡在工作空間中放置的位置：中心的 X 軸坐標為 1000和 Y 軸坐標為 500。局域網(wǎng)的半徑范圍為150。 </p><p>　　6）設置好以后單擊 OK按鈕，這時項目編輯器中出現(xiàn)另一個局域網(wǎng)。<

37、/p><p>　　連接這兩個局域網(wǎng)： </p><p>　?。?）單擊對象模板工具按鈕 。 </p><p>　?。?）選中 Cisco 2514 路由器并將它放置在兩個局域網(wǎng)之間。單擊鼠標右鍵結束放置。 </p><p>　?。?）在對象模板中選中 10BaseT 鏈路圖標，在項目編輯器中分別連接 node_30 和node_55（Cisco

38、 路由器） ，以及 node_54和node_55。 </p><p>　?。?0）單擊鼠標右鍵。 </p><p>　　（11）關閉對象模板。 </p><p>　?。?2）在 File 菜單中選擇 Save 保存項目。 </p><p>　　這時整個網(wǎng)絡建好了，如圖所示。</p><p><b>　　7.

39、再次運行</b></p><p>　　在工具欄中選擇運行仿真按鈕 。</p><p>　?。?）將仿真時間 Duration 設置為0.5，即模擬執(zhí)行半小時的仿真。 </p><p>　　（3）單擊 Run 按鈕運行仿真。 </p><p>　　（4）運行完畢后單擊 Close 按鈕關閉對話框。</p><p&

40、gt;<b>　　8.比較結果</b></p><p>　　為了回答最開始提出的問題，需要將這兩個網(wǎng)絡的仿真結果進行比較： </p><p>　?。?）在服務器節(jié)點（node_31）上單擊鼠標右鍵從彈出的菜單中選擇 Compare Results。</p><p>　?。?）選中 Office Network.node_31→Ethernet→

41、Load(bits/sec)結果統(tǒng)計量，并在比較結果對話框的右下角的下拉列表中選擇 All Scenarios，如圖 1-41 所示。 </p><p>　　（3）單擊 show查看比較的結果。 </p><p>　　圖中曲線抖動很厲害，為了更加清楚兩條曲線的走勢，我們可以改變結果的收集模式，從 Compare Results對話框中間下面的下拉列表中選擇 time average，單擊

42、show，這時出現(xiàn)圖的結果，可以看出抖動被平滑了。</p><p>　　選擇time-average</p><p><b>　　9.再次復制場景</b></p><p>　　再添加一個場景scenario3</p><p>　　修改服務器的支持服務和支持文件如圖</p><p><b>

43、;　　然后再運行一次仿真</b></p><p><b>　　選擇查看結果，</b></p><p>　　在最下面的下拉框里選time-average，查看比較結果</p><p>　　最后從 File菜單中選擇 Close，保存并關閉項目文件。</p><p><b>　　10.運行結果分析<

44、;/b></p><p>　　從運行結果可以看出，①當增加一個子網(wǎng)的情況下，網(wǎng)絡延遲是基本不變的。服務器的負載量會增加。②當增加服務器的服務功能的情況下，網(wǎng)絡的延遲是基本不變的，服務器的負載量會有增加，但不如增加子網(wǎng)的情況明顯。</p><p><b>　　11.總結</b></p><p>　　經(jīng)過一周的課程設計，我對opnet mod

45、eler網(wǎng)絡仿真平臺有了初步的了解和學習。如果不看opnet的使用實例的話，我根本就無從下手。并且opnet是英文版本的，好多單詞都不太懂，使用起來更不方便。剛開始做仿真的時候，是一步一步地跟著例子做，最后結果出來了。后來，自己設計一個網(wǎng)絡拓撲結構，并且在opnet上仿真，但是出來的結果服務器的負載量顯示是0。以為那里的鏈路連接錯誤，但是，如果鏈路錯誤，是不會出來結果的。一直搞不明白這個問題。后來，老師講了一下，才知道錯在什么地方。原來

46、，是數(shù)量級的問題。在100M的網(wǎng)線上只有幾十k的流量當然顯示不出來。有時候，遇到不明白的問題，如果自己想不通的話，要問老師。</p><p>　　在以后的學習中要多問問題，才能從問題中提高。</p><p><b>　　12.參考文獻：</b></p><p>　　《OPENT網(wǎng)絡仿真》陳敏 . 清華大學出版社.2004.4.1</p&g