网络仿真概述
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目录一、仿真技术 (3)1.1什么叫仿真 (3)1.2仿真的分类 (3)1.3网络仿真 (4)1.3.1网络仿真的产生背景: (5)1.3.2网络仿真的意义: (5)1.3.3四种网络设计方法的比较 (5)1.4当前主要的仿真工具 (6)二、OPNET简介 (6)2.1opnet简介 (6)2.1.2 OPNET历史和现状 (6)2.1.2 OPNET 全线产品介绍(1) (7)2.1.2 OPNET 全线产品介绍(2) (7)2.2opnet modeler简介 (8)2.2.1OPNET Modeler的主要特性 (10)2.2.3 OPNET Modeler 进行仿真的流程 (12)2.2.4OPNET Modeler 三层建模机制 (12)三、无线网络 (13)3.1无线网络概述 (13)3.1.1无线网络的发展 (14)3.1.2无线网络的逻辑结构 (14)3.2无线网络的分类 (16)3.3无线网络的设备 (17)四、基于opnet创建一个移动无线网络 (18)4.1概述 (18)4.2开始建立 (18)4.3创建天线模型 (18)4.4创建指向处理器 (18)4.5创建节点模型 (18)4.6创建网络模型 (18)4.7收集统计量并运行仿真 (18)4.8查看并分析结果 (18)五、参考文献 (18)基于opnet移动无线网络的仿真设计任务:1.熟练操作和运用opnet软件2.理解和掌握无线网络的工作原理3.理解和掌握网络仿真的原理、步骤、内容和方法4.运用opnet软件对无线网络进行仿真要求:1.熟练操作和运用opnet软件2.查阅大量资料文献:明确网络仿真的原理、步骤、内容和方法3.认真做好学习笔记,按时完成设计1绪论1.1 问题提出的背景1.2 研究的现状和存在的问题1.3本文研究的主要问题2 网络仿真技术3 OPNET在网络仿真中的建模原理4 基于OPNET的移动无线网络的仿真实现5 结论参考文献基于opnet移动无线网络的仿真一、仿真技术1.1什么叫仿真仿真就是采用模型来再现真实情况。
第1部分OPNET Modeler简介第1章OPNET仿真概述1.1 网络仿真简介在今天的信息技术时代,网络结构和规模日趋复杂庞大,表现在多种类型的网络日益走向融合,业务种类增加,网络负载日益繁重,新的网络技术也层出不穷,因此如何对现有网络进行优化设计和规划是个非常富有挑战性的课题。
对于企业网络,在建设网络、开展网上业务之前,需要对配置的网络设备、所采用的网络技术、承载的网络业务等方面的投资进行综合分析和评估,提出性能价格比最优的解决方案。
对于运营商网络,面对用户的增加,新业务的推出以及新的网络技术的出现,技术人员和网管如果需要知道可能给网络带来瓶颈的原因是什么,是业务过于繁重、网络带宽不够还是服务器处理速度不高。
如果网络上增设新的业务,对网络性能有什么影响。
如果拟采用新的网络技术对网络进行升级,网络的性能会有多大幅度的改善,相比之下投入是否值得,新技术的引进是否会给网络性能带来负面影响;对于从事新协议的研发机构,如何有效逼真地模拟协议各种行为细节,如何构建接近真实有代表性的网络环境和业务,使得测试结果能够公正地评判新协议的性能。
无论是构建新网络,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,使设计的网络有很高的性能,或者使测试结果能够真实反映新协议的表现。
传统网络设计和规划方法主要靠经验,对复杂的大型网络,很多地方由于无法预知而抓不住设计的要点。
因此越来越需要一种新的网络规划和设计手段。
在这种情况下网络仿真作为一种新的网络规划和设计技术应运而生,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。
网络仿真技术目前已经逐渐成为网络规划、设计和开发中的主流技术。
在国外,网络仿真技术的研究和应用已经有十多年的历史。
以前主要用于网络协议和网络设备的开发和研究,使用者大都是大学和研究所的研究和开发人员,近年来网络仿真软件生产厂商纷纷把应用和开发重点转向网络规划和设计方面,将用户由原来的研究开发人员转向网络规划和设计人员,另一方面网络仿真规划设计软件的使用和操作相当复杂,还远没有达到一般网络规划设计人员经过短时间培训就能够熟练使用的目标,因此国外网络仿真软件厂家正致力于简化软件界面和操作流程,强化软件的项目应用能力,特别是加强了与网络管理软件厂商的合作,开发与网管软件的接口,使得网络模型的建立逐步自动化,加快网络建模的速度。
网络系统仿真设计中的建模方法与技术网络系统仿真设计是指为了验证和评估网络系统的性能、功能和可行性,在计算机上创建一个模拟网络环境。
在网络系统仿真设计中,建模是非常重要的环节,它决定了仿真设计的准确性和可靠性。
本文将介绍网络系统仿真设计中的建模方法与技术。
建模方法是指通过抽象和表示网络系统的关键组成部分和行为规则,将现实世界的网络系统抽象为计算机上可处理的模型。
在网络系统仿真设计中,常用的建模方法包括离散事件建模、连续建模和混合建模。
离散事件建模是一种基于事件驱动的建模方法,适用于描述网络系统中的离散事件和状态变化。
在离散事件建模中,网络系统的状态通过事件的发生而发生改变。
可以通过定义事件的发生概率、事件之间的关系和处理事件的方式来模拟网络系统的行为。
连续建模是一种基于微分方程的建模方法,适用于描述网络系统中的连续变化和动态行为。
在连续建模中,网络系统的状态通过微分方程来描述和计算。
可以通过定义网络系统的状态变量、系统方程和初始条件来模拟网络系统的行为。
混合建模是离散事件建模和连续建模的结合,适用于描述既有离散事件又有连续变化的网络系统。
在混合建模中,将离散事件和连续变化分别建模,并通过集成两种模型来模拟网络系统的行为。
除了建模方法,网络系统仿真设计还涉及到一些建模技术,如图形建模、语言建模和Agent技术。
图形建模是一种通过绘制图形来描述网络系统的建模技术。
通过使用图形建模工具,可以直观地表示网络系统的组成部分、关系和行为规则,提高模型的可理解性和可视化效果。
语言建模是一种通过编写描述网络系统行为的语言来进行建模的技术。
常用的语言建模工具包括MATLAB、Simulink和OPNET等。
使用语言建模可以更灵活地定义网络系统的行为和参数,提高模型的精确度和可操作性。
Agent技术是一种基于智能体的建模技术,将网络系统中的各个组成部分视为独立的智能体,并模拟它们之间的交互和决策过程。
Agent技术能够有效地描述和模拟复杂的网络系统,并提供了优化和改进网络系统性能的方法。
中技计算机网络QoS仿真技术[摘要]:本文作者根据多年的教学经验,通过对网络仿真技术的概念、特点、应用流程等的论述, 并使用opnet进行qos仿真,供参考。
[关键词]:网络仿真 opnet qos 设计中图分类号:tm743 文献标识码:tm 文章编号:1009-914x(2012)26-0260-01一、网络仿真与opnet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。
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迟等,由此既可以获取某些业务层的统计数据,也可以得到协议内部某些特殊的参数的统计结果。
网络仿真可以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,其具有以下主要特点:为网络的规划设计提供可靠的定量依据;验证实际方案或比较多个不同的设计方案. 由于网络仿真在网络设计与性能分析方面具有突出的特点,目前来说主要在以下方面获得广泛应用:容量规划和sla 预测服务;故障分析;端到端的性能分析;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.opnet是一种优秀的网络仿真和建模的工具,支持面向对象的建模方式,并提供图形化的编辑界面,更便于用户使用。
它强大的功能和全面性几乎可以模拟任何网络设备、支持各种网络技术,除了能够模拟固定通信模型外, opnet的无线建模器还可用于建立分组无线网和卫星通信网的模型。
同时,opnet在新网络的设计以及对现有网络的分析方面都有卓越表现。
它为通信协议和路由算法的研究提供与真实网络相同的环境。
此外,功能完善的结果分析器为网络性能的分析提供了有效又直观的工具。
opnet的molder是专门用于可视化原型设计的软件,它的使用既方便了网络模型的建立,又减少了编程的工作量。
网络系统仿真设计中的基本原理与方法网络系统仿真设计是指利用计算机模拟方法和技术,对网络系统进行仿真设计、性能评估和优化调整的过程。
它可以帮助我们更好地理解和分析网络系统的特性、行为和性能,同时也可以辅助我们进行网络系统的设计和优化。
在网络系统仿真设计中,有一些基本原理和方法是必须掌握的。
一、系统建模与模型选择系统建模是网络系统仿真设计的基础。
在进行仿真设计之前,需要对网络系统进行合理的抽象和建模,将网络系统的各个组成部分、结构和行为转化为计算机可处理的模型。
常用的网络系统模型包括连续模型和离散模型。
连续模型适用于描述连续时间和状态的系统,离散模型适用于描述离散事件和状态的系统。
根据具体的网络系统特点和设计目标,选择合适的系统模型对网络系统进行建模,是网络系统仿真设计的首要任务。
二、仿真实验设计与参数设置仿真实验设计是网络系统仿真设计的重要环节。
在仿真实验设计中,首先需要确定仿真的目标和指标。
目标通常包括性能评估、优化调整、故障分析等,指标可以是响应时间、吞吐量、效率等。
其次需要确定实验的输入和输出参数,包括网络系统的输入数据、操作指令等。
合理选择和设置实验参数,能够更好地反映实际网络系统的特性和行为,从而使仿真实验结果更加准确可靠。
三、仿真模型验证与验证仿真模型验证与验证是网络系统仿真设计过程中的重要环节。
验证是指比较仿真模型与实际网络系统的行为和性能是否一致的过程。
验证可以通过对比仿真结果与实际数据,或者通过与实际系统的对比实验来完成。
验证的目的是确保仿真模型的准确性和可靠性,为进一步的仿真设计提供可靠的基础。
四、优化调整与性能评估优化调整与性能评估是网络系统仿真设计的关键任务。
通过模拟不同的网络系统设计方案和调整策略,可以评估每种设计方案和策略在不同的性能指标下的表现,并找到最佳的设计方案和调整策略。
基于仿真实验结果,可以进行网络系统的优化调整,从而提高网络系统的性能和效率。
性能评估的结果还可以作为决策的依据,为网络系统的设计、规划和管理提供科学的参考。
网络仿真是使用计算机技术构造网络拓扑、实现网络协议的模拟网络行为。
它能获取特定的网络特性参数,进而可对网络性能进行研究和分析,达到改善网络运行状况的目的。
它包括网络拓扑仿真、协议仿真和通信量仿真,模拟网络流量在实际网络中传输、交换等的过程。
目前,知名的网络仿真软件主要有Seawind,OPNET和免费软件NS等。
在本课题的研究中,我主要选用NS2网络仿真软件做有关网络QoS的模拟实验。
1 NS简介NS是Network Simulator(网络模拟器)的简写,它是一个离散事件模拟器,是美国DARPA支持的VINT项目的核心部分,由UC Berkeley,USC/ISI,LBL和Xerox PARC等大学和实验室联合开发。
NS是一个面向对象的仿真工具,既能进行现有网络元素的仿真分析,又是一个开发新协议、新方案的强大工具,而且还具有进行各种网络性能仿真的能力。
模拟平台采用C++语言编写,并使用OTcl语言编写命令和配置接口,NS软件是一个软件包,包括Tcl/Tk,Otcl,NS,Tclc1。
其中Tcl是一个开放脚本语言,用来对NS进行编程;Tk是Tcl的图形界面开发工具,可帮助用户在图形环境下开发图形界面;OTcl是基于Tcl/Tk的面向对象扩展,有自己的类层次结构;NS为本软件包的核心,是面向对象的仿真器,用C++编写,以OTcl解释器作为前端;Tclcl则提供NS和OTcl的接口,使对象和变量出现在两种语言中。
为了直观地观察和分析仿真结果,NS提供了可选件Xgraph(显示静态的图形曲线)、可选件Nam(动态观察仿真的进行过程)。
NS在Unix下开发,除了可用于各种Unix系统、Linux 系统外,也可用于Windows系统,后者需要添加两个可选件:Cywin(针对Windows操作系统的通用图形开发工具)和Perl。
目前,NS提供了大量仿真环境的元素,如仿真器、节点和分组转发、链路和延迟、队列管理与分组调度、代理、时钟、分组头及其格式、错误模型、局域网、地址结构(平面型和层次型)、移动网络、卫星网络、无线传播模型、能量模型等;提供了丰富的数学支持,如随机数产生、积分等;提供方便的追踪和监视方法等;提供完整的路由支持,如单播/多播路由、动态/静态路由、层次路由等。
sdn仿真方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:SDN(软件定义网络)是一种革命性的网络架构,它将网络控制平面和数据转发平面分离开来,从而实现网络流量的动态管理和优化。
随着SDN技术的不断发展,为了评估和验证SDN网络的性能,人们开始使用仿真方法来模拟SDN网络的工作机制。
SDN仿真方法是指使用计算机程序模拟SDN网络的运行状态和性能,以评估SDN网络的各种指标,如吞吐量、延迟、带宽利用率等。
SDN仿真方法可以帮助网络工程师和研究人员更好地理解SDN网络的工作原理,优化网络配置,并预测网络性能。
在SDN仿真方法中,常用的仿真工具包括Mininet、ns-3、OMNeT++等。
这些工具提供了丰富的网络模型和算法,可以精确地模拟SDN网络的各种特性。
通过使用这些仿真工具,用户可以轻松地构建各种复杂的SDN网络拓扑结构,并进行实时的网络性能测试和分析。
在SDN仿真方法中,网络拓扑设计是非常重要的一环。
通过设计合理的网络拓扑结构,可以更好地反映实际网络中的情况,并提高仿真结果的准确性。
对于SDN网络中的交换机、控制器、应用程序等组件的建模也是非常关键的,只有准确地建模这些组件,才能得到准确的仿真结果。
除了网络拓扑设计,SDN仿真方法中还需要考虑网络流量生成、控制器算法、交换机转发机制等多个方面。
在网络流量生成方面,可以使用各种流量模型,如泊松流、均匀流、流量矩阵等,来模拟不同类型的网络流量。
在控制器算法方面,可以使用各种调度算法,如最短路径算法、最小带宽算法等,来优化网络性能。
在交换机转发机制方面,可以使用OpenFlow协议等技术,来模拟SDN网络中的数据转发过程。
第二篇示例:SDN(Software Defined Networking)是一种新兴的网络架构,它通过将网络控制与数据平面分离,使得网络管理员可以程序化地控制和管理网络流量。
SDN技术的快速发展对网络仿真方法提出了更高的要求,从而推动了SDN仿真方法的研究和应用。
网络系统仿真设计中的实时性与可靠性要求分析网络系统的仿真设计是一种通过计算机模拟网络系统的运行情况来评估和优化其性能的方法。
在进行网络系统仿真设计时,实时性和可靠性是两个关键的要求。
实时性指的是网络系统必须满足一定时间要求,能够在预定的时间范围内响应用户的请求;可靠性则指的是网络系统需要保证在各种环境下正常工作,能够持续稳定地提供服务。
实时性要求的分析是网络系统仿真设计中的重要一步。
首先,需要明确网络系统的实时性要求是指对响应时间还是对延迟时间进行要求。
对于一些实时性要求较高的应用场景,如交通管理系统或金融交易系统,响应时间通常需要在毫秒级别,此时需要设计高效的算法和具备较好的计算能力。
而对于一些实时性要求较低的应用场景,响应时间可以在秒级别,此时系统的可用性和扩展性更加重要。
其次,需要考虑网络负载和网络拓扑对实时性的影响。
网络负载越重,网络系统的响应时间越长,因此在仿真设计时需要充分考虑网络带宽和吞吐量的要求,尽量减少网络拥塞的发生。
此外,网络的拓扑结构也对实时性有所影响,复杂的网络拓扑结构可能会导致延迟增加,因此需要合理设计网络的拓扑结构,提高数据传输的效率。
另外,系统任务调度策略也是影响网络系统实时性的重要因素。
任务调度策略决定了各个任务在系统中的优先级和执行顺序,因此对于实时性要求较高的系统,需要设计合理的任务调度算法,使得关键任务能够及时得到处理。
例如,可以采用优先调度算法,将关键任务放在较高的调度优先级,保证其得到优先处理。
可靠性要求的分析也是网络系统仿真设计中的关键环节。
首先,需要考虑网络系统的容错能力和故障恢复能力。
容错能力指的是系统在遇到异常情况时的自我修复能力,可以采用冗余机制或备份机制来实现。
故障恢复能力指的是系统在遭遇故障后能够快速恢复正常工作,可以通过备份和恢复机制、自动重启等策略实现。
针对不同的故障类型,还可以设计合理的错误处理机制,例如输入输出错误、内存错误等。
其次,需要考虑网络系统的可扩展性和可维护性。
network emulator说明
网络仿真器是一种计算机程序或设备,可模拟真实网络环境中的各种网络特性和条件。
它用于测试和评估网络应用程序、协议和设备的性能,以及研究网络拓扑和行为。
一个网络仿真器可以模拟不同类型的网络拓扑,例如星型网络、树状网络、网格网络等等。
它可以模拟各种网络连接速度、延迟、带宽等特征。
仿真器还可以模拟网络中的丢包、冲突、错误和拥塞等情况,以测试应用程序和设备在真实网络环境下的表现。
使用网络仿真器,可以评估应用程序和协议在不同网络条件下的性能,例如在高延迟网络中的视频流畅度、在低带宽网络中的文件传输速度等。
通过仿真,可以发现和解决潜在的问题,优化网络性能和资源利用率。
对于网络设备的研究和开发,网络仿真器也是不可或缺的工具。
它可以模拟各种硬件设备和网络组件,通过对设备进行测试和评估,优化其设计和性能。
总之,网络仿真器是一种强大的工具,可以帮助我们理解、测试和优化网络应用程序、协议和设备。
它提供了一个安全、可控的环境,使我们能够针对不同的网络条件进行实验和研究。
通过网络仿真器,我们可以更好地了解和改进现实世界中的网络系统。