csma-cd的opnet仿真分析

1、CSMA/CD 的 OPNET 仿真分析1 實驗目的通過本次實驗課程，利用 OPNET 對 CSMA 這種信道訪問協(xié)議建模。通過在總線型信道上建立 CSMA 模型，來分析 CSMA 協(xié)議的共享信道訪問機制。掌握相關理論知識與學習使用 OPNET 軟件。2 OPNET 軟件介紹OPNET 是一個網(wǎng)絡仿真技術軟件包，它能夠準確的分析復雜網(wǎng)絡的性能和行為，在網(wǎng)絡模型中的任意位置都可以插入標準的或用戶指定的探頭，以采集數(shù)據(jù)和進行統(tǒng)計。通過探頭得

2、到的仿真輸出可以以圖形化顯示、數(shù)字方式觀察、或者輸出到第三方的軟件包去。其產品結構有三個模塊組成，能為用戶提供一系列的仿真模型庫，在電信、軍事、航天航空、系統(tǒng)集成、咨詢服務、大學、行政機關等方面被廣泛應用。2.1 OPNET 特點●網(wǎng)絡仿真能夠為網(wǎng)絡的規(guī)劃設計提供可靠的定量依據(jù)。 網(wǎng)絡仿真技術能夠迅速地建立起現(xiàn)有網(wǎng)絡的模型，并能夠方便地修改模型并進行仿真， 這使得網(wǎng)絡仿真非常適用于預測網(wǎng)絡的性能，回答“WHAT…IF…“這樣的問題。例如

3、： “如果網(wǎng)絡擴容，骨干中繼鏈路帶寬需要擴大多少？“ “如果網(wǎng)絡上增設新的業(yè)務，對網(wǎng)絡性能有什么影響？網(wǎng)絡上的哪些鏈路或網(wǎng)絡設備需要 升級和改造？“ “如果網(wǎng)絡擬采用新的技術升級，網(wǎng)絡的性能會有多大幅度的改善？這種改善與投入相比 是否值得？同時新技術的引進是否會帶來負面影響？“●網(wǎng)絡仿真能夠驗證實際方案或比較多個不同的設計方案。 在網(wǎng)絡規(guī)劃設計過程中經常出現(xiàn)多個不同的設計方案，它們往往是各有優(yōu)缺點，很難作 出正確的選擇，因此如何進行科學

4、的比較和取舍往往是網(wǎng)絡設計者們感到頭疼的事。網(wǎng) 絡仿真能夠通過為不同的設計方案建立模型，進行模擬，獲取定量的網(wǎng)絡性能預測數(shù)據(jù) ，為方案的驗證和比較提供可靠的依據(jù)。這里所指的設計方案可以是網(wǎng)絡拓撲結構、路 由設計、業(yè)務配置等等。2使用 Modele 大體可以分為以下 6 個步驟：1) 配置網(wǎng)絡拓撲；2) 配置業(yè)務；3) 收集結果統(tǒng)計量；4) 運行仿真；5) 調試模塊再次仿真；6) 發(fā)布結果和拓撲報告。3 CSMA 協(xié)議的基本思想該協(xié)議是在

5、 Aloha 隨機信道訪問的基礎上增加了載波監(jiān)聽的功能。當站點有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道；若站點發(fā)現(xiàn)信道空閑，則發(fā)送數(shù)據(jù)；若信道忙，則繼續(xù)監(jiān)聽直至發(fā)現(xiàn)信道空閑，然后完成發(fā)送；若產生沖突，該站等待一段隨機的時間，然后重新開始發(fā)送過程。在本協(xié)議中，當一個站發(fā)現(xiàn)信道空閑時，它傳輸數(shù)據(jù)成功的概率為 1。Carrier Sense Multiple Access，載波偵聽多路訪問。采用分布式控制方法，附接總線的各個結點通過競爭的方式，獲得總線的使用權

6、。只有獲得使用權的結點才可以向總線發(fā)送信息幀，該信息幀將被附接總線的所有結點感知。包括以下三個要點：載波偵聽——發(fā)送結點在發(fā)送信息幀之前，必須偵聽媒體是否處于空閑狀態(tài)；多路訪問——具有兩種含義，既表示多個結點可以同時訪問媒體，也表示一個結點發(fā)送的信息幀可以被多個結點所接收；沖突檢測——發(fā)送結點在發(fā)出信息幀的同時，還必須監(jiān)聽媒體，判斷是否發(fā)生沖突（同一時刻，有無其他結點也在發(fā)送信息幀）。IEEE 802.3 或者 ISO 8802/3 定

7、義了 CSMA/CD 的標準。CSMA 是載波檢測(偵聽)多路訪問，它檢測其他站的活動情況，據(jù)此調整自己的行為分為以下幾類：1) 1-持續(xù) CSMA（1-persistent CSMA)：當信道忙或發(fā)生沖突時，要發(fā)送幀的站,不斷持續(xù)偵聽，一有空閑便可發(fā)。其中，長的傳播延遲和同時發(fā)送幀，會導致多次沖突，降低系統(tǒng)性能?；舅枷耄涸搮f(xié)議是在 Aloha 隨機信道訪問的基礎上增加了載波監(jiān)聽的功能。當站點有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道；若站點發(fā)現(xiàn)信道空閑