opnet網(wǎng)絡(luò)仿真-小型星型網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)(internet網(wǎng)高級(jí)技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書)

1、<p><b>　　xx輕工業(yè)學(xué)院</b></p><p>　　Internet網(wǎng)高級(jí)技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　題目 opnet網(wǎng)絡(luò)仿真--小型星型網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) </p><p>　　專業(yè) 學(xué)號(hào) 姓名 </p><p><b>　　主要內(nèi)

2、容：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)小型星形網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后根據(jù)該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在opnet 網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)上模擬仿真出星形網(wǎng)絡(luò)，并查看其的運(yùn)行情況?？梢赃m當(dāng)?shù)卦黾泳W(wǎng)絡(luò)服務(wù)和子網(wǎng)，然后對(duì)比一下網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。分析和總結(jié)一下該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的性能。</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　在opnet 網(wǎng)絡(luò)

3、仿真平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)下列要求: 配置一個(gè)小型的星形網(wǎng)絡(luò)要求1. 所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都與同一臺(tái)交換機(jī)連接；2.   整個(gè)網(wǎng)絡(luò)沒有性能瓶頸；3.   要有一定的可擴(kuò)展余地。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　《OPENT網(wǎng)絡(luò)仿真》陳敏 . 清華大學(xué)出版社.2004.4.1</p><p>

4、;　　完 成 期 限： 年 月 日 </p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： </p><p>　　專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名： </p><p>　　年 月 日目錄</p><p>　　opnet網(wǎng)絡(luò)仿真—小型星形網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)3</p>&

5、lt;p>　　1.建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3</p><p>　　2.收集統(tǒng)計(jì)量11</p><p><b>　　3.保存項(xiàng)目12</b></p><p><b>　　4.運(yùn)行仿真12</b></p><p><b>　　5.查看結(jié)果14</b></p>

6、<p>　　6.復(fù)制場(chǎng)景并擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)15</p><p><b>　　7.再次運(yùn)行17</b></p><p><b>　　8.比較結(jié)果18</b></p><p>　　9.再次復(fù)制場(chǎng)景20</p><p>　　10.運(yùn)行結(jié)果分析23</p><p><

7、;b>　　11.總結(jié)23</b></p><p>　　12.參考文獻(xiàn)：23</p><p>　　opnet網(wǎng)絡(luò)仿真—小型星形網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)</p><p>　　運(yùn)行OPNET Modeler網(wǎng)絡(luò)仿真，配置一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　1.建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)</p><p>　　要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)模

8、型，首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目和一個(gè)新的場(chǎng)景。采用開始建立向?qū)В⊿tartup Wizard）來建立一個(gè)新的項(xiàng)目和一個(gè)新的場(chǎng)景。開始建立向?qū)в幸韵聨讉€(gè)步驟： </p><p>　?。?）選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕愋汀?</p><p>　?。?）設(shè)定網(wǎng)絡(luò)的范圍和大小。 </p><p>　?。?）設(shè)定網(wǎng)絡(luò)背景圖。 </p><p>　?。?）選擇對(duì)象模型家

9、族。</p><p>　　開始建立一個(gè)場(chǎng)景步驟如下： </p><p>　　（1）打開 Modeler。 </p><p>　?。?）從 File菜單中選擇 New...。 </p><p>　?。?）從彈出的下拉菜單中選擇 Project 并單擊 OK。</p><p>　　(4)項(xiàng)目和場(chǎng)景選擇默認(rèn)的project1

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

11、gt;　　再次確認(rèn)環(huán)境設(shè)置，如圖</p><p>　　快速拓?fù)渑渲猛ㄟ^指定參數(shù)（節(jié)點(diǎn)模型和鏈路模型） ，一次性創(chuàng)建規(guī)則的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： </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>　　（8

12、）選擇中心節(jié)點(diǎn)模型為 3C_SSII_1100_3300_4s_ae52_e48_ge3。 </p><p>　　這是 3Com公司的交換機(jī)。</p><p>　?。?）選擇周邊節(jié)點(diǎn)模型為 Sm_Int_wkstn，并設(shè)置節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為 30。</p><p>　　（10）選擇鏈路模型為 10BaseT </p><p>　?。?1）指定網(wǎng)絡(luò)在工

13、作空間中放置的位置： </p><p>　　? 設(shè)置中心的 X和 Y軸坐標(biāo)為 500和300。 </p><p>　　? 設(shè)置局域網(wǎng)的半徑范圍為 200。 </p><p>　?。?2）設(shè)置好單擊 OK按鈕，如圖所示。</p><p>　　項(xiàng)目編輯器中出現(xiàn)如圖所示的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?lt;/p><p>　?。?3）打開對(duì)象模

14、板 。</p><p>　　（14）找到 Sm_Int_server對(duì)象，并將它放置在工作空間中</p><p>　?。?5）單擊右鍵，結(jié)束節(jié)點(diǎn)放置。 </p><p>　　如果需要你可以多次單擊鼠標(biāo)左鍵，放置多個(gè)節(jié)點(diǎn)。 </p><p>　　接下來，需要連接服務(wù)器和星型網(wǎng)絡(luò)： </p><p>　?。?6）在對(duì)象模板

15、中找到 10BaseT鏈路對(duì)象。 </p><p>　?。?7）在服務(wù)器上單擊鼠標(biāo)左鍵，移動(dòng)光標(biāo)，再單擊星型網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)。 </p><p>　　這時(shí)出現(xiàn)連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)象的鏈路。 </p><p>　　（18）單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束鏈路創(chuàng)建。 </p><p>　　最后需要為網(wǎng)絡(luò)配置業(yè)務(wù)，包括應(yīng)用定義（Application definition

16、）和業(yè)務(wù)規(guī)格定義（Profile definition） ，設(shè)置業(yè)務(wù)涉及的內(nèi)容較復(fù)雜，本例程不作要求，因此模板中應(yīng)用定義對(duì)象和業(yè)務(wù)規(guī)格定義對(duì)象的參數(shù)已經(jīng)配置好（為 Light database 業(yè)務(wù)） ，只要將他們放置在工作空間中即可。 </p><p>　?。?9）在對(duì)象模板中找到 Sm_Application_Config對(duì)象并將其放置在工作空間中。 </p><p>　?。?0）單擊

17、右鍵，光標(biāo)重新移到對(duì)象模板中，單擊 Sm_Profile_Config，并將其放置在工作空間中，單擊鼠標(biāo)右鍵。 </p><p>　?。?1）關(guān)閉對(duì)象模板。</p><p>　　這時(shí)得到如圖下所示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：</p><p>　　接下來，需要收集統(tǒng)計(jì)結(jié)果。 </p><p>　　首先，打開節(jié)點(diǎn)模型編輯器和進(jìn)程模型編輯器。</p>

18、<p>　　每個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)象（鏈路除外）都是一個(gè)節(jié)點(diǎn)模型，它由一個(gè)或多個(gè)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(shí)際上為進(jìn)程模型，它通過狀態(tài)轉(zhuǎn)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(luò)服務(wù)器的結(jié)構(gòu)： </p><p>　?。?2）

19、在項(xiàng)目編輯器中鼠標(biāo)雙擊 node_31(服務(wù)器節(jié)點(diǎn)）</p><p>　　這時(shí)打開一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)模型編輯器窗口</p><p>　　如圖下所示為以太網(wǎng)服務(wù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它由幾個(gè)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(jī) 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(jī) 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(yīng)層 tpal 模塊的內(nèi)容。</p><p>　　（23）在節(jié)點(diǎn)模型編輯器中的 tpal模塊 上雙擊鼠標(biāo)。 </p><p>　　這時(shí)打開一個(gè)新的進(jìn)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(biāo)，打開它的入口代碼。 </p><p>　?。?5）在init狀態(tài)的下半部雙擊鼠標(biāo)，打開它的出口代碼。 </p><p>　　進(jìn)程中的每個(gè)狀態(tài)（圖中紅色的或綠色的圓圈）都包含一個(gè)入口代碼（enter executive）</p><p>　　和一個(gè)出口代碼（exit executive） ，它們由 C/C++代碼組成。入口代碼在進(jìn)入狀態(tài)時(shí)執(zhí)行，&

22、lt;/p><p>　　出口代碼在離開狀態(tài)時(shí)執(zhí)行，如圖下所示。 </p><p>　?。?6）關(guān)閉這兩個(gè)代碼窗口。</p><p>　　（27）關(guān)閉節(jié)點(diǎn)和進(jìn)程模型編輯器。</p><p><b>　　2.收集統(tǒng)計(jì)量</b></p><p>　　到現(xiàn)在為止，已經(jīng)建好了網(wǎng)絡(luò)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(jì)量： </p><p>　?。?）服務(wù)器有能力處理擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的額外業(yè)務(wù)負(fù)載嗎？ </p><p>　?。?）一旦與擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)連接，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)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(gè)對(duì)象統(tǒng)計(jì)量： Server Load 和一個(gè)全局統(tǒng)計(jì)量：Ethernet Delay。 </p><p&g

24、t;　　服務(wù)器負(fù)載（Server Load）是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能瓶頸。下面來收集與服務(wù)器負(fù)載相關(guān)的統(tǒng)計(jì)量： </p><p>　?。?） 在服務(wù)器節(jié)點(diǎn) （node_31） 上單擊鼠標(biāo)右鍵， 從彈出的菜單中選擇 Choose Individual Statistics。 </p><p>　　這時(shí)出現(xiàn) node_31 的選擇統(tǒng)計(jì)量對(duì)話框，如圖所示</p><p>　?。?

25、）單擊 Node Statistics->Ethernet，選擇 Load(bits/sec)統(tǒng)計(jì)量，如圖所示</p><p>　　（3）單擊 OK關(guān)閉對(duì)話框。 </p><p>　　全局統(tǒng)計(jì)量可以用來收集整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息。下面，我們通過選擇全局 Delay 統(tǒng)計(jì)量來查看整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)性能。 </p><p>　　（4）在網(wǎng)絡(luò)編輯器的工作空間（避免指到對(duì)象）上單

26、擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的菜單中選擇 Choose Individual Statistics。 </p><p>　?。?）單擊 Gobal Statistics樹型結(jié)構(gòu)，找到并點(diǎn)開 Ethernet 節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)量。 </p><p>　?。?）選中 Delay(sec)統(tǒng)計(jì)量。 </p><p>　?。?）單擊 OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框</p><p>

27、;<b>　　3.保存項(xiàng)目 </b></p><p>　　接下來需要保存項(xiàng)目（最好養(yǎng)成經(jīng)常保存項(xiàng)目的好習(xí)慣） 。在File 菜單中選擇 Save。</p><p><b>　　4.運(yùn)行仿真</b></p><p>　　下一步，可以準(zhǔn)備運(yùn)行仿真了。首先，需要確定 repositories屬性設(shè)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(duì)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>　?。?）單擊 OK關(guān)閉 repositorie

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

30、;/p><p><b>　?。?）運(yùn)行過程如圖</b></p><p>　　（5）運(yùn)行結(jié)果正確如圖</p><p>　?。?）運(yùn)行完畢后單擊 Close 按鈕關(guān)閉對(duì)話框</p><p><b>　　5.查看結(jié)果</b></p><p>　　查看服務(wù)器 Ethernet load結(jié)

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

32、;/p><p>　　不同的實(shí)驗(yàn)曲線走勢(shì)應(yīng)該是大致相同，當(dāng)然具體的取值會(huì)因?yàn)楣?jié)點(diǎn)放置的位置和鏈路長(zhǎng)度不同而有微弱的差別。 </p><p>　　? 注意到負(fù)載最大值為 6,000 bits/second。這個(gè)場(chǎng)景是我們想得到的值，用它和后面擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)后的結(jié)果進(jìn)行比較，關(guān)閉對(duì)話框。</p><p>　　（4）在工作空間中單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的菜單中選擇 View Resul

33、ts。 </p><p>　　（5）選擇 Global Statistics→Ethernet→Delay(sec),然后單擊 Show按鈕。 </p><p>　　注意到網(wǎng)絡(luò)收斂時(shí)的延時(shí)大約為 0.4微秒，如圖所示。</p><p>　　6.復(fù)制場(chǎng)景并擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　為了保留剛才的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，以便和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的仿真結(jié)果相比較

34、，需要復(fù)制場(chǎng)景： </p><p>　　（1）在 Scenarios 菜單中選擇 Duplicate Scenario...。 </p><p>　　（2）新場(chǎng)景為默認(rèn)的scenario2。 </p><p>　?。?）單擊 OK按鈕。 </p><p>　　這時(shí)出現(xiàn)和剛才網(wǎng)絡(luò)模型一模一樣的場(chǎng)景。 </p><p>

35、　　接下來，需要構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)模型為 3C_SSII_1100_3300_4s_ae52_e48_ge3。 </p><p&g

36、t;　　選擇周邊節(jié)點(diǎn)模型為 Sm_Int_wkstn，并設(shè)置節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為 20。 </p><p>　　選擇鏈路模型為 10BaseT。 </p><p>　　指定網(wǎng)絡(luò)在工作空間中放置的位置：中心的 X 軸坐標(biāo)為 1000和 Y 軸坐標(biāo)為 500。局域網(wǎng)的半徑范圍為150。 </p><p>　　6）設(shè)置好以后單擊 OK按鈕，這時(shí)項(xiàng)目編輯器中出現(xiàn)另一個(gè)局域網(wǎng)。<

37、/p><p>　　連接這兩個(gè)局域網(wǎng)： </p><p>　?。?）單擊對(duì)象模板工具按鈕 。 </p><p>　　（8）選中 Cisco 2514 路由器并將它放置在兩個(gè)局域網(wǎng)之間。單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束放置。 </p><p>　　（9）在對(duì)象模板中選中 10BaseT 鏈路圖標(biāo)，在項(xiàng)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(biāo)右鍵。 </p><p>　　（11）關(guān)閉對(duì)象模板。 </p><p>　?。?2）在 File 菜單中選擇 Save 保存項(xiàng)目。 </p><p>　　這時(shí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)建好了，如圖所示。</p><p><b>　　7.

39、再次運(yùn)行</b></p><p>　　在工具欄中選擇運(yùn)行仿真按鈕 。</p><p>　?。?）將仿真時(shí)間 Duration 設(shè)置為0.5，即模擬執(zhí)行半小時(shí)的仿真。 </p><p>　　（3）單擊 Run 按鈕運(yùn)行仿真。 </p><p>　?。?）運(yùn)行完畢后單擊 Close 按鈕關(guān)閉對(duì)話框。</p><p&

40、gt;<b>　　8.比較結(jié)果</b></p><p>　　為了回答最開始提出的問題，需要將這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的仿真結(jié)果進(jìn)行比較： </p><p>　?。?）在服務(wù)器節(jié)點(diǎn)（node_31）上單擊鼠標(biāo)右鍵從彈出的菜單中選擇 Compare Results。</p><p>　　（2）選中 Office Network.node_31→Ethernet→

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

42、show，這時(shí)出現(xiàn)圖的結(jié)果，可以看出抖動(dòng)被平滑了。</p><p>　　選擇time-average</p><p><b>　　9.再次復(fù)制場(chǎng)景</b></p><p>　　再添加一個(gè)場(chǎng)景scenario3</p><p>　　修改服務(wù)器的支持服務(wù)和支持文件如圖</p><p><b>

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

44、;/b></p><p>　　從運(yùn)行結(jié)果可以看出，①當(dāng)增加一個(gè)子網(wǎng)的情況下，網(wǎng)絡(luò)延遲是基本不變的。服務(wù)器的負(fù)載量會(huì)增加。②當(dāng)增加服務(wù)器的服務(wù)功能的情況下，網(wǎng)絡(luò)的延遲是基本不變的，服務(wù)器的負(fù)載量會(huì)有增加，但不如增加子網(wǎng)的情況明顯。</p><p><b>　　11.總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過一周的課程設(shè)計(jì)，我對(duì)opnet mod

45、eler網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)有了初步的了解和學(xué)習(xí)。如果不看opnet的使用實(shí)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(shí)候，是一步一步地跟著例子做，最后結(jié)果出來了。后來，自己設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且在opnet上仿真，但是出來的結(jié)果服務(wù)器的負(fù)載量顯示是0。以為那里的鏈路連接錯(cuò)誤，但是，如果鏈路錯(cuò)誤，是不會(huì)出來結(jié)果的。一直搞不明白這個(gè)問題。后來，老師講了一下，才知道錯(cuò)在什么地方。原來

46、，是數(shù)量級(jí)的問題。在100M的網(wǎng)線上只有幾十k的流量當(dāng)然顯示不出來。有時(shí)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(xué)習(xí)中要多問問題，才能從問題中提高。</p><p><b>　　12.參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　《OPENT網(wǎng)絡(luò)仿真》陳敏 . 清華大學(xué)出版社.2004.4.1</p&g