总第２２３期
２０１３年第１期
舰船电子工程
Ｓｈｉｐ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．１
２５
计算机网络仿真技术及仿真工具＊
张贤军１ 李 鹤２
（１．北京海淀区复兴路２０号网管中心 北京 １００８４０）（２．９１９１７部队２０分队 北京 １００８４１）
摘 要 网络仿真是分析、研究、设计和改善网络性能必不可少的工具。文章主要介绍了网络仿真技术的基本概念、特点、应用，并在此基础上介绍了当前常用的仿真工具的基本情况，对了解、选择网络仿真系统具有实际参考价值。
关键词 网络仿真技术；仿真工具
中图分类号 ＴＰ３９１．３
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｔｏｏｌｓ
ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｎｊｕｎ１ ＬＩ Ｈｅ２
（１．Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｎｅｔｗｏｒｋ，Ｎｏ．２０，Ｆｕｘｉｎｇ Ｒｏａｄ，Ｈａｉｄｉａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００８４０）
（２．Ｕｎｉｔ ２０，Ｎｏ．９１９１７Ｔｒｏｏｐｓ ｏｆ ＰＬＡ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００８４１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ａｎｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆｔｈｅｓｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｍｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｏｏｌｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｆｏｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇａｎｄ ｃｈｏｏｓｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｏｏｌｓ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｏｏｌｓ
Ｃｌａｓｓ Ｎｕｍｂｅｒ ＴＰ３９１．３
１ 计算机网络仿真技术概述
目前，随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的迅猛发展，需要通过网络传送的信息越来越多，以及网络带宽与网络规模的不断扩充，以数学计算为基础的传统网络设计理论己经无法满足数据网络的实际需要，所有这些，都对网络研究人员提出了许多新的挑战，因此，越来越需要一种新的网络规划和设计手段来提高网络设计的客观性和设计结果的可靠性，降低网络建设的投资风险。网络仿真技术正是在这种需求的推动下而产生的。
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，通过建立网络设备和网络链路的统计模型，模拟网络流量的传输，从而获取网络设计及优化所需要的网络性能数据的技术。网络仿真作为一种新的网络规划和设计技术，以其独有的方法为网络规划设计提供客观、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、降低网络建设的投资风险。网络仿真技术已经成为网络规划、设计和开发中的主流技术。
网络仿真技术具有以下特点：
１）仿真基于统计模型，统计复用的随机性精确再现；
２）全新的模拟实验机理使其可以在高度复杂的网络环境下得到高可信度的结果；
３）其预测功能是其他任何方法都无法比拟的，能够验证实际方案或比较多个不同的设计方案；
４）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，特别适用于大中型网络的设计和优化，为网络的规划设计提供可靠的定量依据；
５）初期应用成本不高，建好的网络模型可以延续使用、后期投资还会不断下降。
网络仿真的应用包括：
·容量规划和预测服务；
·故障分析；
·端到端的性能分析
·分析新增业务和用户对网络的影响；
·使网络设计达最优的性价比；
·预测业务量的增长；
·指导新网络建设。
２ 计算机网络仿真工具
在现代通信网络研究中，网络模拟技术得到了日趋广泛的应用，而网络模拟的有效性和准确性很大程度上依赖于所采用的网络模拟工具的性能。在研究开发网络模拟工具的方法和实现方面，国内所做的研究相对较少，但国外已经有许多研究成果，包括商业软件工具和研究用软件工具，如ＯＰＮＥＴ，ＱｕａｌＮｅｔ，ＮＳ－２，ＮＳ－３，ＧｌｏＭｏＳｉｍ，ＮＣＴＵＮＳ，ＧＴＮｅｔＳ（包括ＲＴ ＩＫｉｔ ｌｉｂｒａｒｙ），ＯＭＮＥＴ＋＋，ＳＳＦＮｅｔ，ＪｉＳＴ和Ｙａｎｓ等。在此介绍几种常用的网络仿真工具。其中在教育、科研、商业等领域使用最广泛的是ＮＳ２
＊收稿日期：２０１２年７月６日，修回日期：２０１２年８月２３日
作者简介：张贤军，男，工程师，研究方向：网络技术管理。李鹤，女，工程师，研究方向：网络通信。
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张贤军等：计算机网络仿真技术及仿真工具总第２２３期
与ＯＰＮＥＴ［１］。
２．１ ＯＰＮＥＴ
ＯＰＮＥＴ［２０］（Ｏｐｔｉｍａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｏｏｌｓ）仿真软件是ＭＩＬ３公司的产品，是由ＭＩＴ的几位教师在１９８６年创建的，ＯＰＮＥＴ网络仿真技术以其独特的方法能够为网络的规划设计提供客观，可靠的定量依据，能帮助开发人员定位关键事务，分析出极限情况下的ｅｎｄ－ｔｏ－ｅｎｄ性能，可以确定增加应用和用户后对网络的影响，并使用定量的方法，对网络做出准确的规划和伸缩性分析，使网络设计得到最优的性价比。目前用户范围广泛，包括企业、网络运营商、仪器配备厂商，以及军事、教育、银行、保险等领域。
ＯＰＮＥＳＴ的产品核心包括：
１）Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｇｕｒｕ：面向网络服务提供商的智能化网络管理软件；
２）ＯＰＮＥＴ Ｍｏｄｅｌｅｒ：为技术人员提供一个网络技术和产品开发的平台；
３）ＩＴ Ｇｕｒｕ：帮助网络专业人士预测和分析网络和网络应用性能，诊断问题。查找影响系统性能的瓶颈；
４）ＷＤＭ Ｇｕｒｕ：用于波分复用光纤网络的分析，评测。
ＯＰＮＥＴ主要特点包括：
１）有限状态机；２）对协议编程的全面支持；３）层次化的网络模型；４）高效的仿真引擎；５）集成的分析工具；６）系统的完全开放性；７）集成调试器；８）动画。
２．２ ＱｕａｌＮｅｔ
ＱｕａｌＮｅｔ［３］是一种应用于无线、有线以及混合动态网络的快速而且精确的开发、仿真系统。Ｓｃａｌａｂｌｅ ＮｅｔｗｏｒｋＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．公司将美国加州大学洛杉矶分校（ＵＣＬＡ）开发的开放源代码的ＧｌｏＭｏＳｉｍ成功地转化为了商业版本———ＱｕａｌＮｅｔ。目前已经在世界范围内５０多个国家和地区得到了推广应用。主要对无线移动通信网络进行了优化处理，从仿真速度上得到了很大的提升，同时通过对无线信道和射频技术的建模也保证了较高的仿真精度。允许用户在真正的并行仿真环境当中优化并行仿真性能。对小规模同种复杂度的网络模型仿真，ＱｕａｌＮｅｔ仿真速度是其它仿真器的几倍，对于大规模网络，ＱｕａｌＮｅｔ仿真速度是其它仿真器的几十倍，如果ＱｕａｌＮｅｔ采用并行仿真机制，能达到比其它仿真器快千倍的速度。ＱｕａｌＮｅｔ的协议模块更加独立，更加模块化，可以方便屏蔽、增加、删除某些协议模块。支持ＴＣＰ／ＩＰ协议栈的标准层间接口，用户无需自己开发这种类型。
ＱｕａｌＮｅｔ模型库组件包括：
１）Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ Ｌｉｂｒａｒｙ：用于建模多种网络，包括ＷＡＮ，ＬＡＮ，ＩＰｖ６，卫星库与ＳＴＫ／Ｃｏｎｎｅｃｔ接口；
２）Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｉｂｒａｒｙ：包含８０２．ｌｌａ／ｂ／ｇ和移动ＡｄＨｏｃ网络；
３）Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ａｎｄ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｌｉｂｒａｒｙ：用于ＷＡＮ建模，ＶＯＩＰ，排队，调度，ＭＰＬＳ和其它ＱｏＳ功能；
４）Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｉｂｒａｒｙ：用于８０２．１６和８０２．１６ｅ，即所谓的ＷＩＭＡＸ；
５）Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｌｉｂｒａｒｙ：用于ＧＳＭ蜂窝网建模；
６）Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ Ｌｉｂｒａｒｙ：用于把军用仿真器通过ＨＬＡ或ＤＩＳ接口集成到ＱｕａｌＮｅｔ中；
７）Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｌｉｂｒａｒｙ：用于ｈａｒｄ－ｗａｒｅ，ｓｏｆｔｗａｒｅ，和ｈｕｍａｎ－ｉｎ－ｔｈｅ－ｌｏｏｐ的仿真模拟；
８）Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｒａｄｉｏｓ Ｌｉｂｒａｒｙ：用于Ｌｉｎｋ１１，Ｌｉｎｋ－１６，ＥＰＬＲＳ和ＳＩＮＣＧＡＲＳ网络建模；
９）Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｌｉｂｒａｒｙ：ＴＩＲＥＭ，用于基于Ｔｅｒｒａｉｎ的地形及传播效果建模；
１０）Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｌｉｂｒａｒｙ：Ｕｒｂａｎ，用于城市路径缺失和地形建模；
２．３ ＮＳ－２
ＮＳ［４］起源于１９８６年的Ｒｅａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ项目，１９９５年在施乐公司（Ｘｅｒｏｘ）的支持下加入美国ＤＡＲＰＡ支持的项目ＶＩＮＴ（ｔｈｅ Ｖｉｒｔｕａｌ ＩｎｔｅｒＮｅｔ Ｔｅｓｔｅｄ），是ＶＩＮＴ项目的基础和核心部分。在不断吸收世界各地研究者的成果过程中，ＮＳ从原始版本进化到较成熟版本ＮＳ－２。ＮＳ－２是面向对象的、离散事件驱动的网络模拟器，由Ｃ＋＋和Ｏｔｃｌ语言编写而成。它是一个完全免费的软件，具有开放的体系结构，并带有大量协议库支持，尤其适合于对基于ＴＣＰ／ＩＰ的网络进行模拟，是进行网络模拟最流行的软件之一，享有很高的学术声誉。ＮＳ－２有多种平台下的版本，包括ＵＮＩＸ，ＬＩＮＵＸ和Ｗｉｎｄｏｗｓ等。
ＮＳ－２仿真软件是一个软件包，包括Ｔｃｌ／Ｔｋ、Ｏｔｅｌ、ＮＳ、Ｔｃｌｃｌ等组件，ＮＳ－２的特点包括：１）支持各种业务模型和多种通信协议；２）采用面向对象技术；３）有很强的结果处理能力。
２．４ ＮＳ－３
ＮＳ－３全称是Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ Ｖｅｒｓｉｏｎ ３，它是一个极具特色的新型网络模拟器，与其他网络模拟器相比，ＮＳ－３在完备性、开源性、易用性和可扩展性等方面的特色使得它优于现有的大多数主流网络模拟器。ＮＳ－３的功能极其强大，可以对各种网络、各种协议、各个层次进行模拟和研究，由于提供了灵活的扩展支持，研究者可以根据自己的需要进行任意的扩展［５～７］。ＮＳ－３目前只提供了一些基本的功能模块。
ＮＳ－３是一种面向对象的网络模拟器，它本质是一个离散事件模拟器，其本身有一个虚拟时钟，所有的模拟都有离散事件驱动。ＮＳ－３不是ＮＳ－２的扩展，不支持ＮＳ－２的ＡＰＩｓ。它使用Ｃ＋＋模组化元件并直接用Ｃ＋＋描述拓扑。目前的ＮＳ－３与ＮＳ－２相比，模块还少很多，但是将ＮＳ－２模块移植过来的工作一直在稳步进行。另外，ＮＳ－３自身也有很多模块正在开发中，主要有：仿真与实时调度模块，同步Ｐｏｓｉｘ－ｌｉｋｅ ＡＰＩ，网络模拟之源ＮＳＣ的整合，可视化模块，ＩＰｖ６，实用应用程序整合，并行模拟，统计分析模块，Ｗｉｍａｘ模块，水下声学模块等等［１０］。
２．５ ＯＭＮＥＴ＋＋与ＯＭＮＥＳＴ［８］
ＯＭＮＥＴ＋＋（Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｓｔｂｅｄ ｉｎＣ＋＋的缩写）是一个专门为大型网络提供开源的、基于组件的、模块化的开放网络仿真平台。ＯＭＮＥＴ＋＋作为离散事件仿真器，具备强大完善的图形界面接口和可嵌入式仿真内核，可运行于多个操作系统平台，简便定义网络拓扑结构，具备方便快捷的编程、调试和跟踪支持等功能。
ＯＭＮＥＳＴ是ＯＭＮＥＴ＋＋的一个商业版本。目前业内唯一一款开放性最好的、运算速度最快的基于离散事件
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仿真的商业软件，能够完全满足客户定制化需求，进行任意的封装、扩展、集成和模块化，内核源码和开发的代码全部基于Ｃ＋＋，面向对象的思想使用户轻松上手。
ＯＭＮＥＳＴ可以广泛的应用于各种离散事件仿真：通信网络通信协议、排队网络、电信网络、卫星通信网络、海军空军数据链、传感器网络、陆军的战术通信网、电子对抗系统、硬件系统、……、任何其它适合应用离散事件处理的仿真系统的建模和仿真。
２．６ ＧＴＮｅｔＳ
ＧＴＮｅｔＳ［９］全称是Ｔｈｅ Ｇｅｏｒｇｉａ Ｔｅｃｈ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ，是美国乔治亚工学院的Ｄｒ．Ｇｅｏｒｇｅ Ｒｉｌｅｙ领导的ＭＡＮＩＡＣＳ研究小组开发的一款网络模拟器，主要用于大中型网络研究，包括对分布式模拟的支持（需要ＲＴＩ Ｋｉｔ ｌｉｂｒａｒｙ）。
ＧＴＮｅｔＳ是一个全特性的网络模拟环境，其设计理念是创造一个完全近似于实际网路的模拟环境，使得模拟能够准确地反映真实网络状况并且方便代码在模拟环境和实际环境间移植。在ＧＴＮｅｔＳ中，协议栈各层之间有明确的界限。数据包Ｐａｃｋｅｔｓ中包含一系列的协议数据单元ＰＤＵｓ，这些ＰＤＵｓ会随着Ｐａｃｋｅｔｓ在协议栈中的上下流动而被剥离或者添加。节点对象Ｎｏｄｅ可以绑定多个网络接口，每个接口又可以绑定一个ＩＰ地址和物理链路，这与现实环境中电脑＋网卡的结构十分相似。传输层协议对象采用一种与真实网络协议（ＴＣＰ）类似的方式与端口绑定，在传输层协议对象间通过源ＩＰ、源端口、目的ＩＰ、目的端口进行连接。应用层和传输层协议间的接口使用大家所熟悉的类ＵＮＩＸ ｓｏｃｋｅｔｓ ＡＰＩ进行连接，应用层可以承载多种协议对象，包括模拟的和真实的数据。
３ 结语
网络仿真是分析、研究、设计和改善网络性能必不可少的工具，它能帮助人们更确切、更详细地分析网络模型的功能。文章主要介绍了网络仿真技术及仿真工具的基本情况，对了解、选择网络仿真系统具有实际参考价值。
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檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷
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、数值计算，编程完成以下各题(共20分，每小题5 分) 1、脉冲宽度为d，周期为T的矩形脉冲的傅里叶级数如下式描述: d［i.^= sin(^d/T)cos(^：n.) T n」n rd /T 当n =150，d..「T =1；4，- 1/2 ：：：.：：： 1/2，绘制出函数f(.)的图形。 解： syms n t; f=((si n(n *pi/4))/( n*pi/4))*cos(2*pi* n*t); s=symsum(f, n,1,150); y=(1+2*s)/4; x=-0.5:0.01:0.5; Y=subs(y,'t',x); plot(x,Y) 2 0 05x2 5 ■ 5 2、画出函数f (x)二(sin 5x) e .- 5x cos1.5x 1.5x 5.5 x 在区间［3, 5］的图形，求出该函数在区间［3, 5］中的最小值点X min和函数的最小值f min . 解：程序如下 x=3:0.05:5; y=(si n(5*x).A2).*exp(0.05*x.A2)-5*(x.A5).*cos(1.5*x)+1.5*abs(x+5.5)+x.A2.5; mix_where=fi nd(y==mi n(y)); xmin=x(mix_where); hold on; plot(x,y); plot(xmi n,min (y),'go','li newidth',5); str=strcat('(' ,nu m2str(xmi n),',' ,nu m2str(mi n(y)),')'); text(xmi n,min (y),str);
Ylabel('f(x)') 经过运行后得到的图像截图如下： 运行后的最小值点X min =4.6 , f m in = -8337.8625 3、画出函数f (x) = cos2x「e^'x — 2.5 X在口，3]区间的图形, 解该非线 并用编程求性方程 f (x) = 0的一个根，设初始点为X o = 2 . 解： x=1:0.02:3; x0=2; y=@(x)(cos(x).A2).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x); fplot(y,[1,3]); Xlabel('x') Ylabel('f(x)') X仁fzero('(cos(x).A2).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x)',x0) 运行后求得该方程的一个根为z=0.3256 。 4、已知非线性方程组如下，编程求方程组的解，设初始点为[1 0.5 -1].
1.课题说明 (2) 2.原理介绍 (2) 2.1 网络拓扑 (2) 2.2IP分配 (3) 3.网络配置 (4) 3.1划分vlan (4) 3.2 使用ping命令检测网络的连通性 (6) 3.3 路由配置 (7) 3.4 使用主机浏览虚拟校园网 (8) 3.5 使用DNS解析 (9) 3.6模拟数据包在网络的传输 (9) 4.实验小结 (10)
1.课题说明 Packet Tracer是 Cisco公司开发的网络仿真工具软件，是一个用于设计，配置和解决复杂问题的基于CCNA层次的学习平台，媒体和仿真器，支持建立仿真、虚拟、和活动网络模型，跟其他仿真器的一样，PT通过一组简化的网络设备和协议模型，真实的计算机网络保留和基准来了解网络行为和开发网络的技巧。 本试验基于PT构建一个学校的网络模型，并能够实现简单的协议通信。旨在了解网络的构建和配置。 2.原理介绍 2.1 网络拓扑 Packet Tracer 作为一个辅助学习工具，为学习网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。 本实验的网络拓扑图如图1： 图1：模拟校园网的网络拓扑
2.2 IP分配 首先假设学校申请到的网络号为192.168.22.0，这是一个C类地址，然后按照需要将其划分成5个子网，这时候需要将主机号划出3位来进行子网划分，剩下的5位作为主机号。3位子网号可以组成的子网数目为23-2=6，每个子网可接的主机数为25-2=30 每个子网对应的主机范围如表1所示： 表1 子网的划分 以其中一台主机为例，说明IP配置的方法： 如图2和图3 图2：主机的设置
计算机网络试题库 1单项选择题 1.1 以下属于物理层的设备是（A） A. 中继器 B. 以太网交换机 C. 桥 D. 网关 1.2 在以太网中，是根据_（B）__地址来区分不同的设备的. A. LLC地址 B. MAC地址 C. IP地址 D. IPX地址 1.3 IEEE80 2.3u标准是指（B） A. 以太网 B. 快速以太网 C. 令牌环网 D. FDDI网 1.4 下面哪种LAN 是应用CSMA/CD协议的（C） A、令牌环 B、FDDI C、ETHERNET D、NOVELL 1.5 FDDI 使用的是___局域网技术。（C） A、以太网； B、快速以太网； C、令牌环； D、令牌总线。 1.6 TCP 和UDP 协议的相似之处是（C） A、面向连接的协议 B、面向非连接的协议 C、传输层协议 D、以上均不对 1.7 应用程序PING 发出的是_（C）_报文。 A、TCP 请求报文 B、TCP 应答报文 C、ICMP 请求报文 D、ICMP 应答报文 1.8 小于___的TCP/UDP端口号已保留与现有服务一一对应，此数字以上的端口号可自由分配。（C）
A、199 B、100 C、1024 D、2048 1.9 当一台主机从一个网络移到另一个网络时，以下说法正确的是（B） A、必须改变它的IP 地址和MAC 地址 B、必须改变它的IP 地址，但不需改动MAC 地址 C、必须改变它的MAC 地址，但不需改动IP 地址 D、MAC 地址、IP 地址都不需改动 [IP协议—网络地址] 1.10 IEEE80 2.5 标准是指（C） A、以太网 B、令牌总线网 C、令牌环网 D、FDDI 网 1.11 ARP 协议的作用是（D） A、将端口号映射到IP 地址 B、连接IP 层和TCP 层 C、广播IP 地址 D、将IP 地址映射到第二层地址 1.12 10BASE-T是指（C） A、粗同轴电缆 B、细同轴电缆 C、双绞线 D、光纤 1.13 如果要将两计算机通过双绞线直接连接，正确的线序是（C） A、1--1、2--2、3--3、4--4、5--5、6--6、7--7、8--8 B、1--2、2--1、3--6、4--4、5--5、6--3、7--7、8--8 C、1--3、2--6、3--1、4--4、5--5、6--2、7--7、8--8 D、两计算机不能通过双绞线直接连接 1.14 帧中继的使用链路层协议是（C） A、LAPB B、LAPD C、LAPF D、HDLC
XX 理 实验报告 计算机网络 基于Cisco Packet Tracer 的网络层实验 计科班 学生姓名 指导教师 院系名称 计算机学院 课程 题目
实验二：网络层协议实验 实验说明： 1.实验中的问题按照自己的方式回答，如文字，图片，表格等形式。 2.实验报告共四份，于期末通知时再统一打包上交。 3.报告文档模板中如有错误，请反映到计算机网络 实验内容目录： IP 分析 IP 地址分配实验 ARP分析 ICMP分析 路由协议分析 VPN与NAT协议分析QC群上。 实验实验实验实验实验实验
实验： IP 分析 实验目的： 熟悉 IP 的报文格式以及关机字段的含义。 掌握 IP 地址的分配方法。 理解路由器转发 IP 数据报的流程。 实验思考题： 1. 一个 IP 分组经路由器转发后，有哪些字段会发生变化 答：TTL 字段需要减一，而IP 头部的校验和需要重新计算，因此这两个字段会 发生变化。 2. 为什么任务三中的两个分片的长度分别为 1500字节和 48 字节。 答：原数据长度为1500+8 （ICMP 报文头长度）=1508字节，超过以太网帧的最 大传输能力，因此需要分成两片。长度分别为 1480字节和 28字节，封装成 IP 后，每片的长度分别为 1480+20=1500字节， 28+20=48字节。 1、 2、 3、
实验：IP 地址分配实验 实验目的： 1.掌握主机和路由器的IP 地址配置。 2.熟悉CIDR的IP地址编址方法。 3.理解CIDR的路由聚合功能。 实验思考题： 1.与分类的IP编址方法相比，CIDR编址方案具有什么优点 答：1) CIDR的地址分配更高效，因为CIDR采用可变长掩码，能根据网络的实际大小量身定制主机地址空间。2)CIDR具有路由聚合功能，能减少路由器的路由表项。 2.路由器的不同接口能否使用相同的网络号 答：不能，路由器的不同接口必须使用不同的网络号。
一、为什么要进行仿真 ?什么叫系统？ ◆系统：相互关联又相互作用着的对象的有机组合，该有机组合能够完成某项任务或实现某个预定的目标。 通常研究的系统有工程系统和非工程系统。 ◆工程系统（电气、机电、化工） ◆非工程系统（经济、交通、管理） 建立系统概念的目的在于深入认识并掌握系统的运动规律，以便分析和综合自然、社会和工程系统中的种种复杂问题。 ?对系统进行研究、分析与设计的方法； （1）直接在系统上进行实验 在要设计的系统上进行实验 （2）在模型上进行实验 对要设计的系统进行处理，根据其中内含的各种自然规律（包括欧姆定律、比例环节和惯性环节等）得到相关的控制规律，即系统的数学模型来进行研究。 对要设计的系统进行一定比例的缩放得到缩小或放大的物理模型。（古时的建筑）选择在模型上进行实验的原因 ◆系统尚未设计出来 ◆某些实验会对系统造成伤害 ◆难以保证实验条件的一致性；如果存在人的因素，则更难保证条件的一致性。 ◆费用高 ◆无法复原 二、仿真的定义 ?仿真的定义在不同的领域或范畴中有不同的描述，可以概括为：“仿真是指用模型（物理模型或数学模型）代替实际系统进行实验和研究。” ?仿真遵循的原则：原理抽象 相似原理。 相似原理：几何相似、性能相似、环境相似。 几何相似：根据相似原理把原来的实际系统放大可缩小。如把12000吨水压机可用1200吨或120吨水压机作其模型。万吨轮船也要用缩小的模型来研究。 性能相似：构成模型的元素和原系统的不同，但其性能相似。如：可用一个电气系统来模拟热传导系统。在这个电气系统中电容代表热容量，电阻代表热阻，电压代表温差，电流代表热流。 三、仿真的目的或作用 ?优化设计 ◆预测系统的性能和参数 ?经济性 ◆采用物理模型或实物实验，花费巨大。 ◆采用数学模型即计算机数学仿真可大幅度的降低成本并可重复使用。 ?安全性 ◆载人飞行器和核电站的危险性不允许。 ?预测性 ◆对于非工程系统，直接实验不可能，只能采用预测的方法。（天气预报） ?复原性
计算机控制与仿真总复习大纲 第一章 计算机控制系统的组成与分类。 组成：控制器，D/A转换，D/A转换，执行机构，被控对象。 分类：按功能分为：数据处理系统，直接数字控制系统，监督控制系统，分级计算机控制系统，集散控制系统 按控制规律分为：程序和顺序控制系，比例积分微分控制（PID控制），最少拍控制，复杂规律的控制，智能控制。 第二章 采样的定义，离散系统的定义； 采样：把时间上连续的信号变成时间上离散的采样信号或数字信号的过程。离散系统：当系统各个物理量随时间变化的规律不能用连续函数描述时，而只在离散的瞬间给出数值，这种系统称为离散系统。 采样周期的定义，周期采样、同步周期采样、多速率采样、随机采样的定义；相邻两次闭合瞬间的时间间隔T成为采样周期。 如果在采样过程中，采样周期T保持不变，则称为周期采样。 若整个计算机控制系统有多个采样开关，这些开关的采样周期都为相等的常数，并且所有的开关都同时开闭，则称为同步周期采样。 若各采样开关以各自不同的采样周期进行采样，则称为多速率采样。 采样间隔大小随机变换的采样称为随机采样 香农定理的内容、意义及确定ωs≥2ωmax的依据； 内容：若f（t）是一个带宽为2ωmax的有限带宽信号，则由采样信号（t）能够无失真地恢复到原信号f（t）的条件为ωs≥2ωmax。其中ωs=为采样 频率。 意义：给出了采样后的离散信号能保持原连续信号全部特征所需的最低采样频率； 依据：离散信号（采样信号）频谱的主频谱和辅频谱互相分离，不产生频谱混叠； 保持器的定义、作用，采样周期的选择原则及需考虑的因素。 保持器：将离散的采样信号恢复到原连续信号的装置。 保持器的作用：将模拟信号在t=KT时刻的采样值保持到A/D转换结束，减少转换误差。 Z变换及Z反变换，要求熟记公式1～5、10、18； Z变换的方法有：级数求和法（直接定义法）、查表法 Z反变换的方法有：长除法（要变成Z-1的形式）、部分分式法（F(z)/z）+查表； 初值定理及终值定理的应用，用Z变换求解差分方程。
计算机网络试题题库 1、早期的计算机网络是由（D ）组成系统。 A、计算机-通信线路-计算机 B、PC机-通信线路-PC机 C.终端-通信线路-终端 D、计算机-通信线路-终端 2、传输速率为（B）的以太网称为传统以太网 A、1M bps B、10M bps C、100M bps D、1000M bps 3、Ethernet以太网结点最多可达（B）个 A、512 B、1024 C、2048 D、4098 4、EIA RS232C的电气指标规定，信号“1”的额定电压值是（B） A、+12伏 B、-12伏 C、+15伏 D、-15伏 5、在OSI参考模型中，负责提供可靠的端到端数据传输的是（A ）的功能。 A、传输层 B、网络层 C、应用层 D、数据链路层 6、在实际使用的IP地址中，主机号不能为全“0”和全“1”，那么一个C类IP地址，最多能容纳的主机数目为（B）。 A、64516 B、254 C、64518 Ｄ、256 7、下列叙述不正确的是（D ）。
A、以太网无法保证发送时延的准确性 B、令牌环网易用光纤实现 C、令牌总线网的协议较复杂 D、三种局域网标准互相兼容 8、两个中继器连接的10BASE2网络结构中网络最长布线长度为（B ）。 A、740m B、555m C、2000m D、1500m 9、关于微波通信，下列叙述正确的是（ B）。 A、具有较高的带宽和抗干扰性； B、易受地表障碍物限制； C、易受恶劣气候影响； D、隐蔽性好，不易被窃取。 10、路由选择是（A ）的功能。 A、网络层 B、传输层 C、应用层Ｄ、数据链路层 11、关于DNS下列叙述错误的是（A ）。 A、子节点能识别父节点的IP地址 B、DNS采用客户服务器工作模式 C、域名的命名原则是采用层次结构的命名树 D、域名不能反映计算机所在的物理地址 12、计算机网络的目的是（C）。 A、提高计算机运行速度 B、连接多台计算机 C、共享软、硬件和数据资源 D、实现分布处理 13、电子邮件能传送的信息（D）。
学院 专业 届别 课程 班级 姓名 学号 联系方式 指导老师2012年5月
计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要：随着经济的发展和社会的进步，计算机技术高速发展，使人类社会进入了信息时代，计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域，给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术，计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用，帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域，计算机技术与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术，作为人们科学研究的一种新型方法，被人们应用到各个领域，用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题，对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上，分析了计算机仿真技术产生的基本原因，也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在，讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别，介绍了计算机仿真技术的发展历程，并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用，分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比，这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词：计算机仿真；模拟；仿真技术；发展 Discussionand understanding of the development of computer simulation technology Abstract:In the field of scientific research, computer technology and simulation technology is the combination of computer simulation technology as a new method of scientific research applied to various fields, used to solve the problems of pure mathematical methods or practical experiments can not be solved, has a positive role in promoting the formation of scientific research and technological achievements. In the theory of computer simulation technology based on the idea of computer simulation technology to produce the basic reason people use computer simulation to solve the problem of the advantages of where to discuss the links and
第一章绪论 1.什么是计算机控制系统？它主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 计算机控制系统是利用计算机（包括其他多种控制器）来实现生产过程或运动对象自动控制的系统。 计算机控制系统主要由控制系统和被控生产过程对象两大部分组成。控制系统又包括硬件和所匹配的软件。 2.简述计算机控制系统的控制过程。 实时数据采集：利用检测、变送装置，实时地对被控制量的瞬时值进行采集和输入。 实时控制决策：对采集、输入的数据进行比较、分析和处理，并按照预定的控制策略（算法）进行运算，产生决策信号。 实时控制输出：根据决策信号实时控制执行机构，实现对被控制对象的控制任务。 3.计算机控制系统的典型形式有几种？各有什么特点？ (1)操作指导控制系统QICS:优点:结构简单、控制灵活和安全。缺点:由人工控制,速度受到限制，不能控制对象。(2)直接数字控制系统DDCS：优点:实时性好、可靠性高和适应性强。(3)监督控制系统SCCS：优点：生产过程始终处于最有工况。(4)集散控制系统:优点:分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。(5)现场总线控制系统:优点:与DOS相比降低了成本,提高了可靠性。(6)计算机集成制造系统 4.试列举计算机控制系统的最新发展趋势，说明研究计算机控制系统的重要性。 大规模及超大规模集成电路的发展，提高了计算机的可靠性和性价比，从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛，并逐渐向智能化、网络化和集成化的方向发展。 5.略 6.略 第三章硬件设计基础 1.请说出计算机控制系统常用的主控制器有哪些？各有什么特点？ 在计算机控制系统中，常用主控制器包括：工业控制计算机（IPC）、可编程序控制器（PLC）、智能工业调节器、数字信号处理器（DSP）、单片机（MCU)、ARM处理器等。IPC:性能可靠、软件丰富、价格低廉。PLC:可靠性高，抗干扰嫩力强，硬件配套齐全，功能完善，易学易用：系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便，容易改造；体积小，重量轻，能耗低。智能工业调节器：测控精度高，抗干扰性能强，功能完备，操作简单。数字信号处理器DSP；单片机；ARM处理器：性能高、成本低、耗能省 2.总线可分为哪几类？分别用于什么场合？试各举几个。 总线按功能和规范可分为三大类型：片总线、内总线和外总线。 片总线：是把各种不同的芯片连接在一起构成特定功能模块的信息传输通路。 内总线：是微机系统中各插件之间的信息传输通路。 外总线：是微机系统之间或微机系统与其他系统之间信息传输的通路，它用于设备一级的互联。 3.计算机控制系统的开关量输出信号分别用于控制什么对象？试举例说明。 控制开关器件的闭合、断开、亮灭等，如指示灯、继电器等。 4.试用AEN(DMA地址使用信号，高电平有效)信号、地址信号A0~A9、74HCT138芯片，以及其他门电路，搭建一个地址译码电路，可寻址的地址分别为3A0H~3A7H. 5.试用PCI-1710HG总线工业板卡实现模拟量采集。画出接口电路原理图，并画出A/D转换程序。
题目（中文） （英文）
摘要 随着internet技术的快速进步，根据国家科教兴国的策略，众多的学校合并，联网，共享资源；使它们互连起来成为一个整体满足教学、科研、办公自动化和信息化建设的需求。结合实际及当前成熟的网络技术，我们规划设计了一个具有高可靠性和开放性的校园网络。本设计可以方便的将学校的各个办公室、计算机机房和网络设备连接起来、把各教学楼有机的连接起来，使校园内所有的计算机互相之间能进行访问，达到资源共享、适应新形式下基于INTERNET的远程教育需要。在这次设计中，我们使用了思科路由器交换机模拟器Packet Tracer 仿真模拟了中学校园网的规划设计并做设计方案。在设计中运用了NAT，DHCP，RIP，ACL，GRE-VPN，STP端口安全等网络技术，满足了学校对校园网的各种需求。 关键词：远程教育、办公自动化、地址转换NAT、DHCP
Abstract With the rapid advancement of internet technology, according to the national strategy of rejuvenating the country, many of the school consolidation, networking, sharing of resources; make them interconnected as a whole to meet the needs of teaching, research, office automation and information construction. Combined with practical and current mature network technology, we plan to design a high reliability and openness of the campus network. This design can easily be each school's office, computer room and network devices connected together, the various school buildings organically linked, so that all the computers on campus can be accessed from each other, sharing resources, adapt to the new form based on INTERNET distance education needs. In this design, we used Cisco routers and switches simulator Packet Tracer simulation of the high school campus network planning and design and make design. Use of NAT, DHCP, RIP, ACL, GRE-VPN, STP port security and other networking technologies in the design to meet the various needs of the school campus network. Keywords: distance education, office automation, address translation NAT, DHCP
计算机网络技术开始试题库 1单项选择题 1.1以下属于物理层的设备是（A） A. 中继器 B. 以太网交换机 C. 桥 D. 网关 1.2在以太网中，是根据_（B）__地址来区分不同的设备的. A. LLC地址 B. MAC地址 C. IP地址 D. IPX地址 1.3IEEE80 2.3u标准是指（B） A. 以太网 B. 快速以太网 C. 令牌环网 D. FDDI网 1.4下面哪种LAN 是应用CSMA/CD协议的（C） A、令牌环 B、FDDI C、ETHERNET D、NOVELL 1.5FDDI 使用的是___局域网技术。（C） A、以太网； B、快速以太网； C、令牌环； D、令牌总线。 1.6TCP 和UDP 协议的相似之处是（C） A、面向连接的协议 B、面向非连接的协议 C、传输层协议 D、以上均不对 1.7应用程序PING 发出的是_（C）_报文。 A、TCP 请求报文 B、TCP 应答报文 C、ICMP 请求报文 D、ICMP 应答报文 1.8小于___的TCP/UDP端口号已保留与现有服务一一对应，此数字以上的端口号可自由分配。（C） A、199 B、100 C、1024 D、2048 1.9当一台主机从一个网络移到另一个网络时，以下说法正确的是（B） A、必须改变它的IP 地址和MAC 地址 B、必须改变它的IP 地址，但不需改动MAC 地址 C、必须改变它的MAC 地址，但不需改动IP 地址 D、MAC 地址、IP 地址都不需改动 [IP协议—网络地址] 1.10IEEE80 2.5 标准是指（C） A、以太网 B、令牌总线网 C、令牌环网 D、FDDI 网 1.11ARP 协议的作用是（D） A、将端口号映射到IP 地址 B、连接IP 层和TCP 层 C、广播IP 地址 D、将IP 地址映射到第二层地址 1.1210BASE-T是指（C） A、粗同轴电缆 B、细同轴电缆 C、双绞线 D、光纤1.13如果要将两计算机通过双绞线直接连接，正确的线序是（C） A、1--1、2--2、3--3、4--4、5--5、6--6、7--7、8--8 B、1--2、2--1、3--6、4--4、5--5、6--3、7--7、8--8 C、1--3、2--6、3--1、4--4、5--5、6--2、7--7、8--8 D、两计算机不能通过双绞线直接连接 1.14帧中继的使用链路层协议是（C） A、LAPB B、LAPD C、LAPF D、HDLC 1.15在windows95/98 的dos 窗口下，能用以下命令察看主机的路由表（D） A、NETSTAT –R B、ARP -A C、TRACEROUTE D、ROUTE PRINT 1.16与10.110.1 2.29 mask 255.255.255.224 属于同一网段的主机IP 地址是（B） A、10.110.12.0 B、10.110.12.30 C、10.110.12.31 D、10.110.12.32 1.17某公司申请到一个C 类IP 地址，但要连接6 个的子公司，最大的一个子公司有26 台计算机，每个子公司在一个网段中，则子网掩码应设为（D）A、255.255.255.0 B、255.255.255.128 C、255.255.255.192 D、255.255.255.224 1.18224.0.0.5 代表的是___地址。（C） A、主机地址 B、网络地址 C、组播地址 D、广播地址 1.19路由选择协议位于（C.。 A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 应用层 1.20在局域网中，MAC指的是（ B）。 A. 逻辑链路控制子层 B. 介质访问控制子层 C. 物理层 D. 数据链路层 1.21255.255.255.224可能代表的是（ C）。 A. 一个B类网络号 B. 一个C类网络中的广播 C. 一个具有子网的网络掩码 D. 以上都不是 1.22传输层可以通过（B ）标识不同的应用。 A. 物理地址 B. 端口号 C. IP地址 D. 逻辑地址 1.23第二代计算机网络的主要特点是（ A）。 A. 计算机-计算机网络 B. 以单机为中心的联机系统 C. 国际网络体系结构标准化 D. 各计算机制造厂商网络结构标准化
计算机网络实验报告 专业计算机科学与技术 班级计102 学号109074057 姓名王徽军 组号一组D 指导教师毛绪纹 安徽工业大学计算机学院 二○一二年十二月
目录 实验总体说明 (3) 实验一以太网帧的构成 (3) 实验三路由信息协议RIP (8) 实验四传输控制协议TCP (10) 实验五邮件协议SMTP、POP3、IMAP (12) 实验六超文本传输协议HTTP (14)
实验总体说明 1．实验总体目标 配合计算机网络课程的教学，加强学生对计算机网络知识（TCP/IP协议）的深刻理解，培养学生的实际操作能力。 2．实验环境 计算机网络协议仿真实验室： 实验环境：网络协议仿真教学系统（通用版）一套 硬件设备：服务器，中心控制设备，组控设备，PC机若干台 操作系统：Windows 2003服务器版 3．实验总体要求 ●按照各项实验内容做实验，记录各种数据包信息，包括操作、观察、记录、分析， 通过操作和观察获得直观印象，从获得的数据中分析网络协议的工作原理； ●每项实验均提交实验报告，实验报告的内容可参照实验的具体要求，但总体上应包 括以下内容：实验准备情况，实验记录，实验结果分析，算法描述，程序段，实验过程中遇到的问题以及对思考问题的解答等，实验目的、实验原理、实验步骤不需要写入实验报告中。 实验一以太网帧的构成 实验时间：_____________ 成绩：________________ 实验角色：_____________ 同组者姓名：______________________________
练习一：领略真实的MAC帧 q....U 00000010: 85 48 D2 78 62 13 47 24 58 25 00 00 00 00 00 00 .H襵b.G$X%...... 00000020: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 00000030: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ............ 练习二：理解MAC地址的作用 ●记录实验结果 表1-3实验结果 本机MAC地址源MAC地址目的MAC地址是否收到，为什么 主机B 8C89A5-7570BB 8C89A5-757113 8C89A5-7570C1 是，主机A与主机B接在同一共享模块 主机D 8C89A5-771A47 8C89A5-757113 8C89A5-7570C1 是，主机C与主机D接在同一共享模块 主机E 8C89A5-757110 无无否，与主机A、C都不在同一共享模块 主机 F 8C89A5-7715F8 无无否，与主机A、C都不在同一共享模块 练习三：编辑并发送MAC广播帧 ●结合练习三的实验结果，简述FFFFFF-FFFFFF作为目的MAC地址的作用。 答：该地址为广播地址，作用是完成一对多的通信方式，即一个数据帧可发送给同一网段内的所有节点。 练习四：编辑并发送LLC帧 ●实验结果 帧类型发送序号N（S）接受序号N（R） LLC 001F 0 ●简述“类型和长度”字段的两种含义 答：一是如果字段的值小于1518，它就是长度字段，用于定义下面数据字段的长度；二是如果字段的值大于1536，用于定义一个封装在帧中的PDU分组的类型。 思考问题： 1.为什么IEEE802标准将数据链路层分割为MAC子层和LLC子层？ 答：出于厂商们在商业上的激烈竞争，IEEE的802委员会未能形成一个统一的、最佳的局域网标准，而是被迫制定了几个不同标准，如802.4令牌总线网、802.5令牌环网等。为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层，即逻辑链路控制
计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要：随着经济的发展和社会的进步，计算机技术高速发展，使人类社会进入了信息时代，计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域，给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术，计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用，帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域，计算机技术与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术，作为人们科学研究的一种新型方法，被人们应用到各个领域，用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题，对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上，分析了计算机仿真技术产生的基本原因，也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在，讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别，介绍了计算机仿真技术的发展历程，并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用，分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比，这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词：计算机仿真；模拟；仿真技术；发展 一、引言 计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础，以计算机及其相应的软件为工具，通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。计算机仿真（模拟）早期称为蒙特卡罗方法，是一门利用随机数实验求解随机问题的方法。其原理可追溯到1773年法国自然学家G.L.L.Buffon为估计圆周率值所进行的物理实验。根据仿真过程中所采用计算机类型的不同，计算机仿真大致经历了模拟机仿真、模拟－数字混合机仿真和数字机仿真三个大的阶段。20世纪50年代计算机仿真主要采用模拟机；60年代后串行处理数字机逐渐应用到仿真之中，但难以满足航天、化工等大规模复杂系统对仿真时限的要求；到了70年代模拟－数字混合机曾一度应用于飞行仿真、卫星仿真和核反应堆仿真等众多高技术研究领域；80年代后由于并行处理技术的发展，数字机才最终成为计算机仿真的主流。现在，计算机仿真技术已经在机械制造、航空航天、交通运输、船舶工程、经济管理、工程建设、军事模拟以及医疗卫生等领域得到了广泛的应用。 二、基本概念 模拟：（Simulation）应用模型和计算机开展地理过程数值和非数值分析。不是去求系统方程的解析解，而是从系统某初始状态出发，去计算短暂时间之后接着发生的状态，再以此为初始状态不断的重复，就能展示系统的行为模式。模拟是对真实事物或者过程的虚拟。模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。模拟的关键问题包括有效信息的获取、关键特性和表现的选定、近似简化和假设的应用，以及模拟的重现度和有效性。可以认为仿真是一种重现系统外在表现的特殊的模拟。 仿真：（Emulation）利用模型复现实际系统中发生的本质过程，并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统，又称模拟。即使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响，该影响是在项目仿真项目
一．填空（20分） 1.电子设计技术的核心就是技术，它是以计算机为工作平台，融合电子技术、计 算机技术等方面最新成果而研制的通用软件。他主要能辅助集成电路设计和电子电路设计。 2．Multisim是一个优秀的电子技术训练工具，是能够替代电子实验室中的多种传统仪器的虚拟电子实验室，具有、、等特点，Multisim的前身是加拿大IIT公司推出的用于的虚拟电子工作台软件。Multisim还将最新的测试仪器引入了虚拟仪器中，这些优良的测试仪器是其他仿真软件所没有的。加拿大IIT公司还向用户提供了PCB软件。PCB中文含意是。 3．目前美国国家仪器公司NI发布的Multisim11电路仿真软件和LabVIEW测量软件相集成，需要设计制作自定义PCB的工程师能够非常方便地比较仿真数据和真实数据，规避了设计上的反复，减少了原型错误。 4、Multisim11的基本操作界面包括：、、、 、、等，这个基本操作界面就相当于一个虚拟。 5、Place菜单提供绘制仿真电路所需的元器件、、，各种连接接口，以及文本框、标题栏等文字内容。 6、Transfer传送菜单提供仿真电路的各种数据与的数据相互传送的功能。 7、Tools菜单主要提供各种常用电路如：放大电路、、的快速创建向导。 8、选择元器件时，首先应确定某一数据库，然后确定，接着确定某种。二．画图 下图是通过Multisim实现的半波整流电路、全波整流电路和电容滤波电路，请根据仪表设置情况将示波器各自的波形图画完整，并说明你的理解。（20分）
半波整流电路 全波整流电路 电容滤波电路
三．简答题 1、列举你所知道的电路制图软件，并简要说出他们的特点和区别。（10分） 2、请说出Multisim10所能实现的虚拟仪器种类，至少说出十种。（10分） 3、请说出Multisim10仿真元件库包含的种类，至少5种，并请详细说明其中的一种。（10分）
【实验六TCP传输控制协议】 【实验目的】 1、掌握TCP协议的工作原理； 2、理解TCP协议的通信过程。 【实验学时】 4学时 【实验类型】 综合型 【实验内容】 1、理解TCP首部中各字段的含义及作用； 2、理解三次握手的过程； 3、能够分析TCP协议的建立连接、会话和断开连接的全过程； 4、学会计算TCP校验和的方法； 5、了解TCP的标志字段的作用。 【实验原理】 TCP协议是面向连接的、端到端的可靠传输协议，它支持多种网络应用程序。TCP必须解决可靠性，流量控制的问题，能够为上层应用程序提供多个接口，同时为多个应用程序提供数据，TCP也必须能够解决通信安全性的问题。 1、TCP的封装 20字节20字节 图6-1 TCP的封装 2、TCP首部格式： 各字段含义： 16位源端口号和16位目的端口号：端口号通常也称为进程地址。 32位序号：序号用来标识从TCP发送端向TCP接收端发送的数据字节流。 32位确认序列号：表示一个准备接收包的序列号。
4位首部长度：首部长度指出了首部中32 bit字的数目。正常的TCP首部长度是20字节。6个标志字段：U R G 紧急指针；A C K 确认序号；P S H 推标志；R S T 重建连接；S Y N 同步序号；F I N 结束标志。 16位窗口：TCP的流量控制由连接的每一端通过声明的滑动窗口大小来提供，窗口大小为字16位检验和：检验和字段覆盖了TCP首部和TCP数据。TCP检验和的计算方法和UDP检验和的计算方法一样，计算时需要考虑伪报头。 16位紧急指针：URG标志置1时紧急指针才有效。 1161732 图6-2TCP分组格式示意图 【实验步骤】 注意：本实验要求服务器端启动TELNET服务。 练习一：运行netstat命令 1、在浏览器的地址栏输入：https://www.doczj.com/doc/606795213.html,，在命令行下输入: netstat -n 回车。 2、观察TCP状态，记录Local Address、Foreign Address和State。 3、在浏览器的地址栏输入：https://www.doczj.com/doc/606795213.html,，在命令行下输入: netstat -n 回车。 4、观察TCP状态，记录Local Address、Foreign Address和State。 5、再开一个命令行窗口，输入：telnet https://www.doczj.com/doc/606795213.html,， 6、观察TCP状态，记录Local Address、Foreign Address和State。 7、三次记录有什么不同，为什么？ 8、使用带其他参数的netstat命令，查看网络状态。例如： netstat –a netstat –b 练习二：利用仿真编辑器编辑并发送TCP数据包
浅谈计算机网络仿真技术 冯永利何忠龙罗宪芬 （公安海警高等专科学校电子技术系，浙江宁波315801） 摘要：本文介绍了网络仿真技术的产生背景、概念、特点、主要应用、发展趋势以及OPNET网络仿真软件。 关键词：网络；仿真技术；OPNET；仿真软件；网络建模 The Simulation Technique of Computer Network FENG YongLi, HE ZhongLong and LUO XianFen (Public Security Marine Police Academy, Ningbo 315801, China) Abstract：The paper mainly introduces the background, concept, characteristic, practical application and development trend of computer network’s simulation technique, together with OPNET network simulation software. Key words：computer network, simulation technique, OPNET, simulation software, network modeling 1 网络仿真技术的产生背景 在信息技术和网络技术迅猛发展的今天，网络结构和规模日趋复杂庞大，多种类型的网络日益走向融合，业务种类增多，网络负载日益繁重，新的网络技术更是层出不穷。研究人员一方面要不断思考新的网络协议和算法，为网络发展做出前瞻性的基础研究；另一方面也要研究如何利用和整合现有的网络资源，使网络达到最高效能。因此，如何对网络进行规划或优化设计是个非常富有挑战性的课题。无论是构建新网络，还是升级改造现有网络，或者测试新协议，都需要对网络的可靠性和有效性进行客观地评估，从而降低网络建设的投资风险，使设计的网络具有很高的性能。目前，计算机网络的规划和设计一般采用的是经验、试验和计算等传统的网络设计方法。这在网络规模小、拓扑结构简单、网络流量不大的情况下得到了广泛的应用。而随着网络的不断扩充，必然对网络设计的客观性和设计结果的可靠性提出很高的要求。网络仿真技术正是在这种需求拉动下应运而生的，它以独有的方法能够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，降低网络建设的投资风险。