计算机网络仿真技术及仿真工具

授课教师：工作单位：多媒体信息技术教研中心单位网址： 办公地点：主楼biehx@逆风切变顺风切变世贸大厦倒塌的结构问题2、美国三种典型导弹研制过程仿真技术的作用71114185尾刺12995224罗兰特40101141爱国者节省导弹仿真后实发电视机抗跌落分析包装设计的理论依据LS -DYNA 的计算结果研制和开发，代替人体完成实验，获得与人体实验近似的数据，甚至可以用到心理疾病治疗。

4、有“血”有“肉”z虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。

z基于Internet的虚拟现实在各行各业有着广泛的应用，例如房地产、旅游、购物、气象、公安、消防、教育、科研、商业、金融、海洋、农业、娱乐等方面。

6、影视仿真影视仿真造景、道具7、电子线路计算机仿真（ECAD-ECAA-的研制、生产做到几乎度。

波音777飞机的研制、整机设计、装配、部件测试以及各种试飞，都是由计算机完成的。

它能将开发周期从原来的年缩短到5年，节约了数百万美元经费。

8、制造仿真三峡工程施工中的计算机仿真技术z明渠截流施工9、网络仿真技术术。

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，降低网络建设的投资风险。

中、小大型困难适用的网络规模高可实现性不确定实现成本从国防到国民经济的各个领域，在系统的规划、设计、运行、分析及改造的各个阶段，仿真技术都可以发挥重要的作用。

第二篇第三篇计算机仿真工具计算机仿真应用随机课堂测试：30分随机考勤10分2000年7月（第一篇）z 现代通信系统仿真及应用，电子科技出版社，李仲令等，1998z应用MATLAB 建模与仿真，陈桂明等，科学出版社，2001年9月。

zMATLAB 应用仿真详解，人民邮电出版社，范影乐等z z MATLAB&VC/z MATLAB 乐园/0.3 系统仿真的一般步骤0.40.5 现代仿真新技术用得如此广泛，以至很难给它下一个定义。

软件测试中的模拟和仿真技术在软件测试领域，模拟和仿真技术是非常重要的工具，能够帮助测试人员在真实环境之前对软件进行验证和评估。

本文将介绍软件测试中常用的模拟和仿真技术，并讨论它们的应用和优势。

一、背景介绍随着软件规模的不断扩大和复杂度的增加，传统的测试方法已经无法满足软件开发的需求。

在软件测试中，使用模拟和仿真技术能够有效地减少测试的时间和成本，并提高测试的覆盖率和效果。

二、模拟技术模拟技术是指使用逼真的虚拟环境来模拟真实环境中的行为和特性。

在软件测试中，模拟技术常常用于模拟用户行为、网络环境和硬件设备等因素，以便对软件的性能、功能和稳定性进行评估。

1. 用户模拟用户模拟是指通过模拟用户的操作和行为来测试软件的交互性能和可用性。

通过使用用户模拟工具，测试人员可以模拟大量用户同时访问系统，以验证软件在高负载情况下的性能表现。

2. 网络模拟网络模拟是指模拟不同网络条件下的软件行为和性能。

通过模拟网络延迟、丢包和带宽限制等因素，测试人员可以评估软件在不同网络环境下的表现，并及时发现和解决可能存在的问题。

3. 硬件模拟硬件模拟是指使用虚拟化技术模拟硬件设备的行为和特性。

通过模拟不同硬件条件下的软件运行情况，测试人员可以验证软件在各种硬件环境下的兼容性和稳定性。

三、仿真技术仿真技术是指使用计算机模型和算法来模拟真实世界中的系统和过程。

在软件测试中，仿真技术常被用于模拟复杂系统和场景，以便对软件的性能和可靠性进行评估。

1. 系统仿真系统仿真是指使用计算机模型来描述和模拟软件系统的功能和行为。

通过构建系统模型并进行仿真，测试人员可以评估软件在不同操作条件下的性能和可靠性，并找出潜在的问题和缺陷。

2. 场景仿真场景仿真是指通过模拟不同场景下的软件行为和交互，以便对软件的功能和性能进行评估。

通过场景仿真，测试人员可以模拟软件在真实环境中的运行情况，并发现可能存在的问题和隐患。

四、模拟和仿真技术的应用和优势模拟和仿真技术在软件测试中有着广泛的应用和明显的优势。

计算机仿真详细讲解1. 引言计算机仿真是通过模拟计算机程序来模拟和分析现实世界的过程。

它可以用来模拟各种复杂系统，并帮助我们理解和预测实际系统的行为。

本文将详细讲解计算机仿真的定义、原理、应用领域和使用的工具。

2. 定义计算机仿真是使用计算机程序模拟实际系统的过程。

它通过模拟系统的输入、输出和内部运行机制，来研究系统的性能和行为。

计算机仿真可以用来研究物理系统、社会系统、生物系统等各种复杂系统。

3. 原理计算机仿真的原理基于数学和物理原理。

它可以分为以下几个步骤：3.1. 建立模型首先，需要建立一个模型来描述实际系统的行为。

模型可以是数学方程、物理实验数据、流程图等形式。

模型应该能够准确地描述系统的输入、输出和内部运行机制。

3.2. 编写仿真程序根据建立的模型，需要编写计算机程序来模拟系统的行为。

仿真程序通常使用编程语言来实现，如Python、C++等。

程序中包含了模型的数学运算、数据处理和结果输出等功能。

3.3. 运行仿真将编写好的仿真程序运行起来，输入系统的初始条件和参数，通过计算机的计算能力来模拟系统的运行过程。

仿真程序会根据模型和输入参数计算出系统的输出结果。

3.4. 分析和验证结果仿真程序运行完成后，需要对结果进行分析和验证。

可以将仿真结果与实际系统的观测数据进行比较，以评估仿真模型的准确性和可靠性。

如果仿真结果与实际观测相符，则说明模型和仿真程序是有效的。

4. 应用领域计算机仿真在各个领域都有广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域：4.1. 物理科学计算机仿真在物理科学领域中有着重要的作用。

它可以模拟和研究各种物理现象，如流体力学、电磁学、量子力学等。

通过仿真可以更好地理解和解释物理现象，并为科学研究提供支持。

4.2. 工程和制造业在工程和制造业领域，计算机仿真可以用来模拟和优化工程设计和制造过程。

它可以分析和预测产品的性能、可靠性和生命周期成本，从而提高工程和制造效率。

4.3. 交通运输在交通运输领域，计算机仿真可以用来模拟和优化交通流量、车辆行驶和路网规划等问题。

计算机网络技术仿真试题第二套一、填空题(每空1分,共30分)1.Rs-449标准的电气特性有两个子标准,即平衡式的______标准和非平衡式的______标准.2.数据链路层通常使用______器和______号来保证每帧最终能被正确地接收一次.3.在OSI参考模型中,数据链路层是第______层,其中的HDLC协议,采用______填充的方法来保证数据传输的透明性。

4.一个典型的计算机网络系统可由______子网和______子网构成5.通信同轴电缆按频带特性可分为______同轴电缆和______同轴电缆。

6.物理层是利用其物理、电气、功能和规程特性在DTE和DCE之间实现对物理信道的______、保持和______功能。

7.OSI模型中实现______语法与传送语法间转换的是______层的功能.8.______分组交换适用于端系统之间长时间的数据交换,尤其是在频繁的、但每次传送数据又很短的交互式会话情况下'______分组交换则兔去了呼叫建立过程,在分组传输数量不多的情况下比较简单灵活。

9.随机路由选择是一种______选择策略,集中路由选择是一种______选择策略。

10.x.25协议描述______与______之间的接口标准,使主机不必关心网络内部的操作,从而能方便地实现对各种不同网络的访问。

11.卫星与地面站之间的通信可以用探询/选择技术来控制。

我们假定由一台卫星计算机进行探询和选择,由于卫星是离地面36000tm的高空中,信号以每秒300000km的速度传播,因此探询和选择信号至少需要______才能到达地面,而对于探询和选择的响应又需要同样的时间才能到达卫星,因此,每次探询和选择都要花费______。

12.在国际无线电通信中广泛采用"7中取3"定比码,这种定比码能表示______种码字.我国用电传机传输汉字电码时,只使用阿拉伯数字的组合来代表汉字,这时采用的所.谓"保护电码"实际上是一种______定比码,共有10种码字.13.运输层网络服务按质量可划分为A型网络服务、B型网络服务、C型网络服务其中______型网络服务质量最差,它是完全不可靠的服务______型质量最高,分组的丢.失、重复或复位等情况可以忽略不计.14.HDLC的信息帧用于传送有效信息或数据。

计算机网络课程设计（学年论文）说明书课题名称：计算机网络课程设计学生学号： 0904030228专业班级：09电信 02班计算机网络课程设计任务书(适用专业:电气信息学院09级电信专业)一、设计目的：1.OPNET软件OPNET IT Guru Academic Edition的下载安装。

2.学会用软件创建项目、模块；学会查看、分析和比较模拟仿真实验的统计结果。

二、设计要求：1.根据设计题目要求完成设计。

2.完成设计报告，报告要求包括以下内容：设计任务书、题目、摘要（中英文）、正文、参考文献。

3.正文内容包括：设计思路、设计过程、调试过程、仿真结果和设计结论。

三、设计题目：1.基础设计：(1)测试共享式以太网的性能(2)集线器和交换机构建LAN的性能比较测试(3)路由协议(4)帧中继网络的性能(5)排队策略对Qos的影响(6)TCP吞吐率(7)TCP差错控制(8)TCP与UDP反应时间比2.综合设计：(1)某个小公司现有职员10人，每个职员的计算机采用100 Mb/s集线器(HUB)的方式连接到一台服务器上。

请你采用仿真软件OPNET，对于以上的具体环境(自己选定集线器和服务器的型号)，进行网络性能的仿真，给出网络的信道利用率、吞吐量、传输时延、排队延迟(queuing delay)等参数的仿真曲线，并对结果进行分析。

(2)如果公司的用户数增加到30人，网络改用交换机的方式连接，可自主增加网络模块，请分析相同的性能参数的仿真曲线，并对结果进行分析。

课程设计（学年论文）摘要（中文）：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，从而获取特定网络特性参数的技术。

OPNET 仿真模型库为客户提供了一系列的仿真模型。

在这些仿真模型的基础上，实现对网络的仿真。

OPNET是一个网络仿真技术软件包，它能够准确地分析复杂网络的性能和行为，在网络模型中的任意位置都可以插入标准的或用户指定的探头，以采集数据和进行统计。

计算机网络仿真实验步骤
1、在PT仿真环境下，添加实验设备及其接口板。

按照实验原理添加仿真设备（路由器、集线线器HUT、交换机、主机等）。

并要求在仿真图上标出所有设备及名称、所使用的设备接口名与IP、vlan、分区、路由配置等。

2、连接仿真设备。

用正确的通信线路将网络设备（交换机、路由器、主机等）的接口连接起来。

3、配置IP地址等基本参数。

登录到网络设备（交换机、路由器等）里，进入正确的工作模式，按照规定配置接口IP地址与子网掩码。

要注意的是：同一条通信线路两端接口的IP，必须属于同一个网络；路由器接口一般默认为关闭，要激活接口。

4、配置设备的其它参数。

按照原理图标示，登录到网络设备（交换机、路由器）里，进入适当的工作模式，配置vlan、路由等命令。

5、通信测试、查看参数
在一台设备中，使用ping命令，测试本设备与一台设备之间通信能否成功。

使用show命令(show run, show mac-, show arp ,show ip route等)查看有关参数，并截图。

6、按要求撰写实验报告。

教师：阳西述制订
2015．9。

计算机仿真技术【结构分析当中的计算机仿真技术】结构工程是土木工程学科的一个分支，尽管经过了多年的发展，但由于其自身的特点，研究不确定性的对象相对来说比较复杂性，仍然有许多问题要解决。

随着人类社会的发展，在这个领域中又不断出现新的问题，急需要进行解决。

近年来，由于各种灾害在世界上许多地区发生（例如地震，火灾，爆炸等造成的结构性破坏），因此结构工程抗震设计应该适应现代技术的需要，以力学作为分析，并包括其他功能结构的要求，如监测、报警控制系统、紧急疏散系统和自动灭火系统等等，这些系统的建设被称为智能建设。

考虑到综合因素，进行计算机仿真设计。

1计算机仿真技术计算机仿真技术与结构工程学科关系是很密切的，在结构抗震设计的领域中，发挥了重要作用，展现了巨大的发展前景，它受到越来越多的关注，但其发展不能完全满足工程实践的要求。

例如，三维非线性空间在这个阶段只有物质层面模型，三维设计非常有限，模型的水平部分的结构的设计还需要进一步进行提高，这些模型所需的计算量通常比较大，有一定的困难，需要在结构分析中有进一步的研究。

以现有的材料和截面特性为基础，构建空间模型，能实现高效率的三维空间结构的非线性分析。

同时，结构动态阻尼模型还不够完善，为此必须对模型加以改进，按照标准程序，确保数值的稳定性，调整阻尼系数，这是一个必要条件。

2计算机仿真抗震性能分析计算机仿真，在一些发达的西方国家发展比较迅速，从规模上来看，大规模的工程建设阶段已经完成，已进入维持现有结构的阶段上。

中国也将逐步进入建设和维护这两个阶段。

特别需要注意的是，在中国，目前的工程结构，大部分都是砌体结构住房，调查显示，这种结构在地震时破坏是最严重的，最有可能倒塌。

这种结构的抗震性能，需要在研究过程中进一步加强。

利用计算机仿真技术，可以解决抗震性能分析中的许多问题。

现有结构的地震性能分析和结构性能设计的抗震性能分析是不相同的。

在结构设计中，使用的材料（混凝土或钢筋等）具有统一的结构，在现有结构分析中，许多结构都是固定的，例如，混凝土本体模型，高温结构模型，钢筋模型等等，有时也需要考虑结构的不同型号，因此，如果使用过多的测试研究成本就会太高。

第三篇仿真的定义和分类计算机仿真技术是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。

雷诺（T.H.Naylor）定义：“仿真是在数字计算机上进行试验的数字化技术，它包括数字与逻辑模型的某些模式，这些模型描述某一事件或经济系统（或者它们的某些部分）在若干周期内的特征。

”系统仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算技术等理论基础之上的，以计算机和其它专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助于专家经验知识、统计数据和信息资料对试验结果进行分析研究，进而做出决策的一门综合性的和试验性的学科。

连续系统仿真及离散事件系统仿真。

系统仿真分为物理仿真、数学仿真及物理--数学仿真（又称半物理仿真或半实物仿真）。

根据国际标准化组织(ISO)标准中的《数据处理词汇》部分的名词解释，“模拟”(Simulation)与“仿真”(Emulation)两词含义分别为：“模拟”即选取一个物理的或抽象的系统的某些行为特征，用另一系统来表示它们的过程。

“仿真”即用另一数据处理系统，主要是用硬件来全部或部分地模仿某一数据处理系统，以致于模仿的系统能像被模仿的系统一样接受同样的数据，执行同样的程序，获得同样的结果。

鉴于目前实际上已将上述“模拟”和“仿真”两者所含的内容都统归于“仿真”的范畴，而且都用英文Simulation一词来代表。

计算机仿真技术综合集成了计算机、网络技术、图形图像技术、面向对象技术、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等多个高新技术领域的知识。

计算机仿真技术是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。

计算机仿真技术的应用已不仅仅限于产品或系统生产集成后的性能测试试验，仿真技术已扩大为可应用于产品型号研制的全过程，包括方案论证、战术技术指标论证、设计分析、生产制造、试验、维护、训练等各个阶段。

QualNet网络仿真软件及其使用一、实验目的本实验的目的是让学生掌握QualNet网络仿真工具的使用方法，学会如何用Analyzer、Packet Tracer等相关分析工具对QualNet仿真所产生的数据结果进行分析。

二、实验设备计算机三、实验准备1、QualNet软件简介QualNet是美国SNT（Scalable Networks Technologies）公司的产品，前身是GloMoSim，根源于美国国防部高级研究计划署(DARPA)的全球移动通信计划，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。

QualNet功能与OPNET非常类似，但是价格相对来说较低，所有费用相当于OPNET的维护和升级费用。

使用起来相对于OPNET更容易。

QualNet是一套能够完全满足客户进行网络建模和网络仿真要求的工具。

QualNet的仿真引擎具有非常出色的可扩展性，并且可以提供上具有千个节点的高保真网络模型。

QualNet充分利用计算资源和能够在令人满意的时间内，对有着大量信息流和高移动性大规模的网络进行建模。

即便是运行在笔记本电脑上，QualNet也能够保持卓越的运行速度和可扩展性。

QualNet针对各项组网选项能够快速产生仿真结果。

实时仿真是其另一个强大的功能。

QualNet具有Batch 功能，一次可以选择某些参数的不同取值，只需执行一次，就可以得到同一仿真场景下的不同协议或者同一参数的不同取值情况下的网络性能，进行比较。

QualNet还具有仿真结果导出机制，能将仿真产生的数据整理并导出，节省使用者数据处理时间。

QualNet主要由以下几个部分组成：QualNet Scenario DesignerQualNet AnimatorQualNet AnalyzerQualNet Packet TracerQualNet Scenario Designer是一个模型设置工具，如图2-1，它允许用户设置地理上分布的物理链接和网络节点的功能参数。

OPNET软件介绍( 版本1.0 )北京华力创通科技股份有限公司2010年12月1OPNET软件介绍1.1概述OPNET产品分为如下几个系列：不同的产品针对不同的市场和客户。

Modeler主要用于研发，面向研发单位，设备制造商，以及一些大学。

ITGuru主要针对大型企业对其内部网络进行管理和分析。

SPGuru和WDMGuru面向运营商。

ODK是一个软件开发工具包，由许多丰富成熟的软件组件库构成。

ODK主要用于开发定制的应用程序，用于网络建模、仿真、分析与优化。

当前，在计算机网络仿真领域方面的经验是十分有限的。

越来越多的商业公司需要这种类型的咨询，但是由于缺乏经验从而导致了需要大量的海外投入，从海外寻求这种类型的咨询，特别是从一些西方国家。

如果这些经验能够从本地获得，则会节约很多资金。

OPNET 是一个被业界广泛承认而用于该领域的网络仿真工具。

今天的网络设计者尽管经验十分欠缺，但必须为他们的环境选择合适的技术。

OPNET 的解决方案使得网络设计者可以：◆解决关键的问题例如找到关键业务的端到端性能◆确定增加新的业务或用户后给网络造成的影响◆基于定量方法，进行精确的规划和升级分析◆在购买设备之前，对各种不同的候选方案进行快速的“如果－怎样”的分析。

◆针对网络设计优化性价比◆针对主要的设备进行基线预算验证OPNET 公司是全球领先的决策支持工具提供商，总部设在美国华盛顿特区，主要为网络专业人士提供基于软件的预测解决方案。

简单说，是一种通信网络仿真工具,包括有线网络和无线网络。

OPNET仿真模型库为客户提供了一系列的仿真模型。

在这些仿真模型的基础上，实现对通信网络的仿真。

包括网络拓扑结构、路由设计、业务配置等等。

OPNET 仿真模型库与其网络仿真引擎是分离的，这种设计方便修改、升级。

同时，客户还可以根据自己的要求定制模型。

针对有线网现有的OSI、TCP/IP等协议簇模型，OPNET拥有完备的网络协议数据库。

复杂网络系统中的数据仿真关键技术复杂网络系统作为一种新兴的研究领域，其数据仿真技术在近年来得到了广泛的关注。

本文将探讨复杂网络系统中数据仿真的关键技术，分析其重要性、挑战以及实现途径。

1. 复杂网络系统概述复杂网络系统是指由大量节点和边组成的网络，这些节点和边之间存在着复杂的相互关系和动态变化。

这类系统广泛存在于自然界和社会生活中，如社交网络、交通网络、生物网络等。

复杂网络系统的研究不仅能够帮助我们理解系统的内在结构和功能，还能为预测和控制网络行为提供科学依据。

1.1 复杂网络系统的核心特性复杂网络系统的核心特性主要包括以下几个方面：小世界特性、无标度特性和鲁棒性。

小世界特性指的是网络中任意两个节点之间的平均路径长度较短，这意味着信息在网络中的传播效率较高。

无标度特性则是指网络中的节点连接度分布遵循幂律分布，即少数节点拥有大量的连接，而大多数节点只有少量连接。

鲁棒性则是指网络在面对攻击或故障时，仍能保持基本功能的能力。

1.2 复杂网络系统的应用场景复杂网络系统的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 社交网络分析：通过分析社交网络的结构和动态，可以预测信息传播趋势，优化社交网络服务。

- 交通网络优化：通过仿真交通网络，可以预测交通流量，优化交通管理和规划。

- 生物网络研究：通过模拟生物网络，可以研究生物体内分子间的相互作用，为疾病治疗提供新思路。

2. 数据仿真技术在复杂网络系统中的应用数据仿真技术是指通过计算机模拟来重现复杂网络系统的行为和特性，这对于理解和预测复杂网络系统具有重要意义。

2.1 数据仿真技术的关键技术数据仿真技术的关键技术包括以下几个方面：- 网络生成算法：根据复杂网络的特性，设计能够生成具有特定拓扑结构的网络模型。

- 动态演化模型：模拟网络节点和边的动态变化过程，包括节点的增加、删除和边的连接、断开。

- 数据分析方法：对仿真生成的数据进行分析，提取网络的关键特性和行为模式。