基于OPNET的网络仿真

基于OPNET的计算机通信网建模研究

刘慧娟

（陕西理工学院物理与电信工程学院通信1101班，陕西汉中723003）

指导教师：王战备

[摘要]计算机通信网涉及通信与计算机两个领域，计算机与通信的结合是计算机通信网产生的主要条件,基于计算机平台,借助于相关的网络仿真工具软件,可以大大减化网络规划设计的复杂度,降低了网络开发的周期和成本。本次课程设计以典型的网络仿真工具软件Opnet14.5版本为基础,基于该软件环境建立一个计算机通信网络模型,设置相应地网络设备参数,仿真验证不同参数环境下网络性能变化,进一步验证仿真软件环境下实现计算机通信网建模与性能分析的可行性.

[关键词]opnet;仿真;网络建模;分析

Modeling and simulation of communication

engineering based on OPNET

Liu Huijuan

(Grade1101,Class1,Major of Communication Engineering，School of Physics and telecommunication Engineering of Shannxi University of Technology, Hanzhong 723003,China)

Tutor: Wang zhanbei

[Abstract] Computer communication network involved in communication and computer two fields, the combination of computer and communication is the main conditions of production of computer communication network, based on computer platform, with the help of the relevant network simulation tools software, can greatly reduce the complexity of the network planning and design, reduces the network development cycle and cost. The curriculum design in a typical network simulation tools software Opnet14.5 version as the foundation, based on the software environment to establish a computer communication network model, set up corresponding network equipment parameters, the simulation verification network performance under different parameters of environment change, further verify the simulation software environment to realize the feasibility of computer communication network modeling and performance analysis.

[key words] opnet. The simulation; Network modeling; Analysis of the

目录

1计算机通信网 (4)

1 计算机通信网简介 (5)

2 计算机通信网分类 (6)

3 计算机通信网发展 (7)

2 OPNET简介 (7)

1 OPNET (7)

2 OPNET的三层建模 (7)

3 产品结构 (8)

4 OPNET的特点 (8)

5 OPNET的缺点 (9)

6 涵盖功能 (9)

7 OPNET仿真模型库 (10)

8 OPNET仿真的基本步骤 (11)

3 网络建模与仿真 (12)

1仿真内容： (13)

2仿真工程的建立 (13)

3建立不同的子网 (14)

4仿真后结构分析 (16)

5仿真结果分析 (19)

4 致谢 (20)

参考文献 (21)

1计算机通信网

1计算机通信网简介

计算机网络技术是通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络是按照网络协议，将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。连接介质可以是电缆、双绞线、光纤、微波、载波或通信卫星。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能，具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。网络通信内容范围甚广，主要包括数据通信、网络连接以及协议三个方面的内容。

数据通信的任务是如何以可靠高效的手段来传输信号。涉及的内容包括信号传输、传输媒体、信号编码、接口、数据链路控制以及复用。

网络连接讲的是用于连接各种通信设备的技术及其体系结构。

对通信协议的讨论包括对协议体系结构的论述以及对体系结构中不同层次上各种不同协议的具体分析。

在20世纪70年代和80年代，计算机科学逐渐与数据通信技术融合，令目前已经合并的计算机—通信产业在技术、产品和公司等各方面都发生了巨大变化。计算机通信革命带来以下这些重要事实：数据处理设备(计算机)和数据通信设备(交换传输设备)之间不再有本质上的区别。数据通信、话音通信和视频通信之间也不存在本质上的区别。单处理器计算机、多处理器计算机、局域网、城域网和远距离网络之间的区别也日趋模糊。

这些趋势导致了计算机产业与通信产业的日趋融合，从元器件制造到系统集成皆是如此。另一影响是发展了能够传输和处理各种类型数据和信息的集成系统。不论是技术本身还是制定技术标准的组织，都被迫向能够完成各种通信的单一的公用网络系统发展，通过这种网络能够简单且统一地访问到全世界的信息源和各种信息。

计算机网络技术实现了资源共享。人们可以在办公室、家里或其他任何地方，访问查询网上的任何资源，极大地提高了工作效率，促进了办公自动化、工厂自动化、家庭自动化的发展。

21世纪已进入计算机网络时代。计算机网络极大普及，计算机应用已进入更高层次，计算机网络成了计算机行业的一部分。新一代的计算机已将网络接口

集成到主板上，网络功能已嵌入到操作系统之中，智能大楼的兴建已经和计算机网络布线同时、同地、同方案施工。随着通信和计算机技术紧密结合和同步发展，我国计算机网络技术飞跃发展。

图1.1.1

2计算机通信网分类

计算机网络可按网络拓扑结构、网络涉辖范围和互联距离、网络数据传输和网络系统的拥有者、不同的服务对象等不同标准进行种类划分。一般按网络范围划分为：（1）局域网（LAN）；（2）城域网（MAN）；（3）广域网（WAN）。局域网的地理范围一般在10千米以内，属于一个部门或一组群体组建的小范围网，例如一个学校、一个单位或一个系统等。广域网涉辖范围大，一般从几十千米至几万千米，例如一个城市，一个国家或洲际网络，此时用于通信的传输装置和介质一般由电信部门提供，能实现较大范围的资源共享。城域网介于LAN和WAN之间，其范围通常覆盖一个城市或地区，距离从几十千米到上百千米。计算机网络由一组结点和链络组成。网络中的结点有两类：转接结点和访问结点。通信处理机、集中器和终端控制器等属于转接结点，它们在网络中转接和交换传送信息。主计算机和终端等是访问结点，它们是信息传送的源结点和目标结点。

3计算机通信网发展

计算机网络通信系统是现代信息技术的一个重要组成部分。通信技术正在沿着数字化、宽带化、高速化、和智能化、综合化、网络化的方向迅速发展。例如通信网络与多媒体联机数据库和计算机组成一体化网络的信息高速公路，向人们提供语音、数据、图形图像等快速通讯，实现信息资源高速度共享。通信业务种类不断增加，已有传统的电话、传真等基础通讯业务发展到数据、图形图像、可视电话、会议电视、多媒体等通信业务。通讯技术应用于智能建筑形成了智能建筑通信网络技术CNS，通信网络和通信技术是智能建筑弱电技术的重要组成部分，也是其它弱点技术的基础。通信技术和通信网络系统用于实现建筑物或建筑群、外信息获取、信息传输、信息交换和信息发布。通信技术和通信网络系统是实现智能建筑通信功能的建筑设备自动化、办公自动化的基础，通过多种通信网络子系统和相应的各种通讯技术对来自智能建筑内、外的语音、数据、图像等各种信息进行接受、存储、处理、交换、传输等未人们提供满意的通信和控制管理的需求。

2 OPNET简介

1 OPNET

OPNET就是一个网络仿真技术软件包，它能够准确的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。通过探头得到的仿真输出可以以图形化显示、数字方式观察、或者输出到第三方的软件包去。其产品结构有三个模块组成，能为用户提供一系列的仿真模型库，在电信、军事、航天航空、系统集成、咨询服务、大学、行政机关等方面被广泛应用。

2.2 OPNET的三层建模

OPNET Modeler提供了三层建模机制，

分别在进程层，节点层和网络层进行由下到上的建模。同时在仿真的过程中它采用了离散事件驱动的模拟机理。

进程模型(process model)的基础是用有限状态机FSM(Finite State Machine)来描述各种协议。各个状态再分别进行编程实现。

节点模型(node model)由进程模型构成，可以组成完整的协议栈，真实的反映所建模设备的特性。各模块间通过数据包和状态信息的传递来进行各种操作，进而实现设备的功能。

网络模型(net model)由节点模型组成，可以通过不同的拓扑设计来构造出各种不同的网络结构。

图2.2.1建模的进程：网络模式→节点模型→进程模型

3 产品结构

OPNET软件包主要由三个模块组成：

ItDecisionGuru 适合最终用户，它只有仿真、分析功能。

Modeler 在ItDecisionGuru基础上增加了建库功能。

Modeler/radio 在Modeler上又增加了对移动通信和卫星通信的支持。

ITDecisionGuru、Modeler、Modeler/Radio，这三个模块并非相互独立，而是层层嵌套的，采用同一用户界面。

4 OPNET的特点

网络仿真能够为网络的规划设计提供可靠的定量依据。网络仿真技术能够迅速地建立起现有网络的模型，并能够方便地修改模型并进行仿真，这使得网络仿真非常适用于预测网络的性能，回答"WHAT…IF…"这样的问题。例如： "如果网络扩容，骨干中继链路带宽需要扩大多少？" "如果网络上增设新的业务，对网络性能有什么影响？网络上的哪些链路或网络设备需要升级和改造？" "如果网络拟采用新的技术升级，网络的性能会有多大幅度的改善？这种改善与投入相比是否值得？同时新技术的引进是否会带来负面影响？

网络仿真能够验证实际方案或比较多个不同的设计方案。在网络规划设计过程中经常出现多个不同的设计方案，它们往往是各有优缺点，很难作出正确的选择，因此如何进行科学的比较和取舍往往是网络设计者们感到头疼的事。网络仿真能够通过为不同的设计方案建立模型，进行模拟，获取定量的网络性能预测数据，为方案的验证和比较提供可靠的依据。这里所指的设计方案可以是网络拓扑结构、路由设计、业务配置等等。

OPNET Technology公司的仿真软件OPNET具有下面的突出特点，使其能够满足大型复杂网络的仿真需要：

1.Modeler 采用阶层性的模拟方式从协议间关系看，节点模块建模完全符合OSI 标准，业务层->TCP 层->IP 层->IP 封装层->ARP 层->MAC 层->物理层

2. 提供三层建模机制，最底层为Process模型，以状态机来描述协议；其次为Node模型，由相应的协议模型构成，反映设备特性；最上层为网络模型。三层模型和实际的网络、设备、协议层次完全对应，全面反映了网络的相关特性；

3. 提供了一个比较齐全的的基本模型库，包括：路由器、交换机、服务器、客户机、ATM设备、DSL设备、ISDN设备等等。

4. 采用离散事件驱动的模拟机理（discrete event driven），与时间驱动相比，计算效率得到很大提高。

5. 采用混合建模机制，把基于包的分析方法和基于统计的数学建模方法结合起来，既可得到非常细节的模拟结果，也大大提高了仿真效率。

6. OPNET具有丰富的统计量收集和分析功能。它可以直接收集常用的各个网络层次的性能统计参数，能够方便地编制和输出仿真报告，极大缩短了网络建设周期。

7.提高网络建设中决策的科学性和网管系统、流量监测系统的接口，能够方便的利用现有的拓扑和流量数据建立仿真模型，同时还可对仿真结果进行验证。

5 OPNET的缺点

1. 价钱昂贵.OPNET的单使用者授权费超过2万5千美金.价格的因素使得盗版猖獗。

2. 学习的进入障碍很高，通过专门培训而达到较为熟练程度至少需一个多月的时间.

3. 仿真网络规模和流量很大时, 仿真的效率会降低。目前解决方法：采用分层的建模方法，汇聚网络流量，简化网络模型；背景流量和前景流量相配合；流量比例压缩方法；优化调整仿真参数设计；路由流量的简化；结果分析；如何针对不同的统计参数，选择合适的结果收集和处理方法。

4. 软件所提供的模型库是有限的，因此某些特殊网络设备的建模必须依靠节点和过程层次的编程方能实现。（A.网络仿真软件提供的标准的结果参数，往往不能满足实际用户的全部需要，如果用户需要收集网络设备的某些特殊参数时，必须通过过程层次上的编程来收集自己感兴趣的网络参数。B.一般，厂家提供的网络协议的模型都滞后于标准颁布之日数月甚至一年，如果急需使用厂家模型库中没有提供的新协议、新标准时，就只有通过编程的方法，开发自己的协议模型。C.对于大型网络的仿真，有时需要根据实际情况，通过编程改变模型的某些特性来提高仿真计算效率。）涉及底层编程的网元建模具有较高的技术难度，因为需要对协议和标准及其实现的细节有深入的了解、并掌握网络仿真软件复杂的建模机理。因此，一般需要经过专门培训的专业技术人员才能完成。编程的难度限制了OPNET的普及与推广。此外，建立在OPNET上的仿真平台当前无法脱离OPNET环境，也是OPNET的一个局限性。

5. OPNET对路由协议的仿真比较适合，但是对链路的仿真好想就只能通过Pipeline stage来做。例如有用户试了把pipeline stage中radio的propagation delay model的传输速度（default值是光速）改为声波在海水中的速度1500m/s，但是仿真出来的propagation delay结果居然没太大的改变。而根据使用经验Matlab或者spw就比较合适做链路层的仿真。

6 涵盖功能

OPNET能够准确的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。通过探头得到的仿真输出可以以图形化显示、数字方式观察、或者输出到第三方的软件包去。此外，一系列仿真运行的结果被自动整理到一个单一的OPNET输出文件中，以便于比较分析（比如相对于网络负载的端对端延迟）。

OPNET由厂家提供的标准库模块有：x.25、ATM、FDDI、Frame Relay、Ethernet （10M 、100M、1000M）、Token Ring、TCP/IP、UDP、RIP、OSPF、LAPB、TP4、DQDB、HSSB、 J1850、STB、CATV、SNA、AMPS、VSAT、circuit switching、client-sever等。

第三方提供的库模块有：地形仿真库、大气仿真库、SUN网管接口、HP网管接口等。

OPNET允许用户使用FSM（有限状态机）开发自己的协议，并提供了丰富的C 语言库函数。OPNET还提供EMA（外部模块访问）接口，方便用户进行二次开发。

OPNET支持面向对象的调试。对网络拓扑、节点/设备的体系结构、过程逻辑（状态机）、传输等不同层次的、不同类型的模型，都有专门的、符合人们习惯的工具来进行编辑和浏览，而不象某些软件那样从上到下全部用框图表示。

网络设备厂家（HP、Cisco、3Com、Xylan等）提供的模型参数全部基于哈佛测试实验室（Harvard test lab）的测试结果。

OPNET可运行在SUN、HP、Windows NT等多种工作站平台上。到目前为止，全球已有多个单位采用OPNET技术，用于通信网络研究开发以及网络规划，市场分布包括电信、军事、航天航空、系统集成、咨询服务、大学、行政机关等。

7 OPNET仿真模型库

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仿真模型库与其网络仿真引擎（OPNET Modeler，ITGuru, Applicat ion DecisionGuru等）是分离的。这种设计方式方便了模型的修改、升级。OPNET的专业部门负责对模型库进行及时更新。同时，客户还可以根据自己的要求定制模型。OPNET提供的仿真模型库分成两类：标准模型库和特殊模型库。

8 OPNET仿真的基本步骤

(1)配置网络拓扑（Topology）

(2)配置业务（Traffic）

(3)收集结果统计量（Statistics）

(4)运行仿真（Simulation）

(5)调试模块再次仿真（Re-simulation）

(6)最后发布结果和拓扑报告（Report）

3网络建模与仿真

1仿真内容

在OPNET环境下进行计算机通信网的仿真，计划是在由几个不同拓扑结构的网络组成一个共同的计算机通信网。

如图：

图3.1.1 整个网络图

子网LEVE1是无限局域网，通过路由器2500与交换机相连。从而与其他子网，星形，树形，环形等相连。

仿真工程的建立：1）.启动OPNET Modeler，出现界面（图3.2.1）

图3.2.1 OPNET启动

2）. 点击菜单栏FILE——>NEW…

3）.在下拉菜单中选择Project，并点击OK

图3.2.2 新建工程4）.给定项目名称Project Name和场景名称

图3.2.3工程命名2建立不同的子网

根据拓扑结构的不同，建立不同的子网

：

图3.3.1环形拓扑

环形网络：环形网络是使用一个连续的环将每台设备连接在一起。它能够保证一台设备上发送的信号可以被环上其他所有的设备都看到。在简单的环形网中，网络中任何部件的损坏都将导致系统出现故障，这样将阻碍整个系统进行正常工作。而具有高级结构的环形网则在很大程度上改善了这一

缺陷

图3.3.2星形拓扑

星形网络：这种结构便于集中控制，因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点，也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信。但这种结构非常不利的一点是，中心系统必须具有极高的可靠性，因为中心系统一旦损坏，整个系统便趋于

瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份，以提高系统的可靠性。

图3.3.3网型拓扑

2仿真后结构分析：

1.整个网络的以太网延时：

图3.4.1以太网延时2.三个子网不同的以太网延时对比图

图3.4.2子网延时

3.网络吞吐量：

图3.4.3吞吐量4.不同子网的吞吐量：

图3.4.4子网吞吐量

4仿真结果分析

几个子网之间会存在一些影响，但随着时间加速下降，最后几乎没有影响。对于网络的延时和吞吐量也大致是一样的。总体来说子网之间较为一致。

根据图可以得出，在开始的某个时间内，因为网络不稳定的因素，以太网的延时会达到一个峰值，而且其他几个子网也是大概在这个时间达到延时的峰值。不过，随着网络的稳定，急剧减少。同时，有图可以得出，在时间刚开始时，吞吐量也达到一个峰值，也是在接下来急剧下降。

通过本次仿真实验可知，不同子网对整个网络都存在影响，经过对比和分析可以得出：就延时而言，不同拓扑网络中，影响最大的是星型。就吞吐量而言，影响最大的也是星型。

基于OPNET的IP_QoS仿真

基于OPNET的IP QoS仿真 摘要：网络仿真能够为网络的规划设计提供可靠的定量依据。网络仿真技术能够迅速地建立起现有网络的模型，并能够方便地修改模型并行仿真，这使得网络仿真非常适用于预测网络的性能，回答"WHAT…IF…"这样的问题。本文概要的介绍了网络仿真软件OPNET以及如何进行基于OPNET的IP QoS仿真。 关键词网络仿真、OPNET、IP QOS仿真 WFQ、PQ OPNET-based Simulation of IP QoS Abstract Network simulation for network planning and design can provide a reliable quantitative basis. Network simulation technology can quickly build models of existing networks and can easily modify the model and simulation, which makes network simulation is applied to predict the network performance, the answer "WHAT ... IF ..." this problem. This paper describes the outline of the OPNET network simulation software, and how the IP QoS-based OPNET simulation. Keywords:Network simulation, OPNET, IP QOS simulation ，WFQ，PQ 目录

OPNET网络仿真包交换

一、实验目的 1.学习熟悉使用OPNET仿真软件，实现对网络场景的仿真。学习并掌握包交换有线网络的基本知识。 2.数据包建模。学习并掌握数据包建模的基本方法和技能。 3.有线链路建模。学习并掌握有线链路建模的基本方法和技能。 4.中心交换节点建模 学习并掌握中心交换节点建模的基本方法和技能。包括hub进程建模和包流的连接。 5.周边节点建模 学习并掌握周边节点建模的基本方法和技能，包括： src进程建模； sink进程建模； proc进程建模；包流的连接。 6.网络建模。学习并掌握包交换有线网络建模的基本方法技能。 7.配置参数、运行和调试仿真 学习并掌握收集统计量、配置参数、运行和调试仿真的基本方法和技能。 8.仿真结果分析。学习并掌握仿真结果分析的基本方法和技能。 二、实验过程 专题1：实现包交换 1、定义包格式 （1）从File 菜单列表中选择Packet Format，单击OK 按钮。这时打开包格式编辑器。 （2）单击Create New Field 工具按钮，然后将光标移到编辑窗口中，单击鼠标左键，接着单击右键。这时一个新的包域出现在编辑窗口中。设置包域的属性，定义好的包域名称和大小。 图1.包格式定义 （3）从File 菜单中选择Save，命名包格式。 2、定义链路模型 （1）从File 菜单列表中选择Link Model，打开链路模型编辑器。

（2）找到链路类型支持属性框，设置支持的包格式，除了ptdup 外的链路类型对应的Supported属性设置为no，表明该链路只支持点对点双工连接。 （3）在packet formats 属性右边对应的Initial Value 栏中单击鼠标左键。“Supports All Packet Formats”和“Supports Unformatted Packets”复选框取消，同时将新增加包设置为Support。 图2.链路模型定义 3、创建中心节点 定义节点模型，中心交换节点：四对发信机和收信机（每对收发信机对应一个周边节点），一个中心交换处理进程（按地址转交包）。 （1）从File 菜单列表中选择Node Model，打开节点模型编辑器。 （2）在编辑窗口中放置一个进程模块，四个点对点发信机，和四个点对点收信机。 图3.中心进行模型定义 （3）给每个对象命名，并用包流将每个收信机和发信机和hub 相连。查看包流的连接情况。

OPNET网络仿真入门实例

OPNET网络仿真入门实例 OPNET简介 OPNET最早出自麻省理工学院的两个博士之手，最终得以商业化。OPNET被广泛应用于精确模拟领域，例如网络设备制造领域的企业商Cisco以及运营商AT&T,都采用OPNET来做各种各样的网络环境模拟和调试。在OPNET的各类产品中，Modeler几乎包含其他产品的所有功能，针对不同领域，主要的用途如下：(1)对于企业网的模拟，Modeler 调用自带的已经建好的标准模型组建网络，在某些业务应用达不到事先预想结果或服务质量未及规定要求，比如说网上电子交易过程中交易延迟、数据库服务等业务响应时间慢于正常情况时，Modeler捕捉重要的流量进行分析，从业务、网络、服务器三方面来找出瓶颈。(2)对于比企业网更复杂的运行商(ISP)网络的模拟，Modeler把焦点放在整个业务层、流量的模拟，使得运营商可以有效地查出业务配置中产生的错误，例如网络中的哪些服务器配置不够妥善，让黑客容易攻击，有哪些业务的参数配置不合适等情形。(3)针对研发的需要，Modeler提供了一个开放的环境，使用户能够建立新的协议和配备，并且能够将细节定义并模拟出来。为使读者有一个生动、形象、更明确的理解，我们再进行如下说明解释：Modeler 所能应用的各种领域主要包括三个方面即端到端结构、新的协议开发和优化、网络和业务层配合如何达到最好的性能。举例来说明一下吧，假设我们要将现有的IPv4的网络升级到IPv6的网络，需要确定采用哪种技术方式对转移效果来说比较好，这就属于端到端结构上的应用;新协议的开发，比如说目前流行的3G无线协议的开发，在系统级的仿真中，可以分析一种新的路由或调度算法如果使路由器或交换机达到QoS;在网络和业务之间如何优化方面，可以分析新引进的业务对整个网络的影响、网络对业务的要求，实际应用中网络和业务是对矛盾，通过Modeler模拟来查找网络和业务之间所能达到的最好的指标。 软件的安装 图1

浅析Opnet,Ns2,Matlab网络仿真工具

浅析Opnet，Ns2，Matlab网络仿真工具 【摘要】网络仿真可以有效提高网络规划和设计的可靠性和准确性，明显地降低网络投资风险，减少不必要的投资浪费。本文就常见的三种网络仿真工具（OPNET、NS2及MATLAB），从它们的基本情况及特点进行了分析。 【关键字】网络仿真；OPNET；NS2；MATLAB 引言 随着网络结构和规模越来越复杂化以及网络的应用越来越多样化，单纯地依靠经验进行网络的规划和设计、网络设备的研发以及网络协议的开发，已经不能适应网络的发展，因而急需一种科学的手段来反映和预测网络的性能，网络仿真技术应运而生。网络仿真可以有效提高网络规划和设计的可靠性和准确性，明显地降低网络投资风险，减少不必要的投资浪费。各种网络仿真工具在此背景下应运而生。本文就常见的三种网络仿真工具（OPNET、NS2及MATLAB），从它们的基本情况及特点进行了分析。 基本情况及特点分析 1.OPNET OPNET公司最初只有一种产品OPNET Modeler，到目前已经拥有Modeler、ITGuru、SPGuru、WDMGuru、ODK等一系列产品。 对于网络的设计和管理，一般分为3个阶段：第1阶段为设计阶段，包括网络拓扑结构的设计，协议的设计和配置以及网络中设备的设计和选择；第2阶段为发布阶段，设计出的网络能够具有一定性能，如吞吐率、响应时间等等；第3阶段为实际运营中的故障诊断、排错和升级优化。而OPNET公司的整个产品线正好能面向网络研发的不同阶段，即可以作网络的设计，也可以作为发布网络性能的依据，还可以作为已投入运营的网络的优化和故障诊断工具。OPNET公司也是当前业界智能化网络管理分析解决方案的主要提供商。 OPNET的主要特点： 层次化的网络模型。使用无限嵌套的子网来建立复杂的网络拓扑结构。 简单明了的建模方法。Modeler建模过程分为3个层次：过程（process）层次、节点（Node）层次以及网络（Network）层次。在过程层次模拟单个对象的行为，在节点层次中将其互连成设备，在网络层次中将这些设备互连组成网络。几个不同的网络场景组成“项目”，用以比较不同的设计方案。这也是Modeler建模的重要机制，这种机制有利于项目的管理和分工。

opnet网络仿真--小型星型网络的设计

郑州轻工业学院 Internet网高级技术课程设计任务书 题目opnet网络仿真--小型星型网络的设计 专业学号姓名 主要内容： 设计一个小型星形网络的拓扑结构，然后根据该拓扑结构在opnet 网络仿真平台上模拟仿真出星形网络，并查看其的运行情况。可以适当地增加网络服务和子网，然后对比一下网络的运行情况。分析和总结一下该网络拓扑结构的性能。 基本要求： 在opnet 网络仿真平台上实现下列要求: 配置一个小型的星形网络要求 1. 所有网络设备都与同一台交换机连接；2. 整个网络没有性能瓶颈；3. 要有一定的可扩展余地。 参考文献： 《OPENT网络仿真》陈敏 . 清华大学出版社.2004.4.1 完成期限：2010年7月2日 指导教师签名： 专业负责人签名： 页脚内容1

2010年7 月 2 日 页脚内容2

目录 1.建立网络拓扑结构 (4) 2.收集统计量 (14) 3.保存项目 (15) 4.运行仿真 (15) 5.查看结果 (18) 6.复制场景并扩展网络 (20) 7.再次运行 (22) 8.比较结果 (23) 9.再次复制场景 (25) 10.运行结果分析 (28) 11.总结 (28) 12.参考文献： (28) 页脚内容3

opnet网络仿真—小型星形网络的设计 运行OPNET Modeler网络仿真，配置一个简单的网络 1.建立网络拓扑结构 要创建一个新的网络模型，首先需要创建一个新的项目和一个新的场景。采用开始建立向导（Startup Wizard）来建立一个新的项目和一个新的场景。开始建立向导有以下几个步骤： （1）选择网络拓扑类型。 （2）设定网络的范围和大小。 （3）设定网络背景图。 （4）选择对象模型家族。 开始建立一个场景步骤如下： （1）打开Modeler。 （2）从File菜单中选择New...。 （3）从弹出的下拉菜单中选择Project 并单击OK。 (4)项目和场景选择默认的project1和scenario1 页脚内容4

通信网络仿真

目录 1 绪论 1.1 设计的背景 目前，现代通信网络的仿真，智能化网络规划、优化以及管理成为通信领域的热点问题。OPNET这一网络仿真工具为解决通信网络（包括固定网络、移动网络和卫星网络）仿真和优化以及网络高效的管理提供了整套解决方案，是网络仿真分析领域出类拔萃的软件。 包交换兼有电路交换和报文交换的优点，如包交换比电路交换的线路利用率高、比报文交换的传输时延小交互性好等，使得包交换网络在数据通信领域有着广泛的应用。 国外，网络仿真方面的研究已有二十多年的历史，覆盖各个领域。而国内数据通信网络仿真起步较晚，但近几年发展迅猛。 在包交换网络仿真方面，利用OPNET Modeler平台进行的仿真测试对包交换网络性能的进一步提高起到显著的作用。 在复杂多样的SME网络应用方面，相关研究缺乏，既使是已解决的部分技术项目，仍有进一步深入研究的必要。因而，研究包交换网络中OPNET的仿真应用是一个富有挑战性的课题。 1.2 设计的目的及意义 本课程设计主要研究SME包交换网络中OPNET的仿真应用，即借助OPNET仿真平台来研究包交换网络的性能。 本文中将主要解决如何使用现代化网络仿真工具进行SME包交换网络的性能分析，并在分析的基础处，能找出现有网络存在的不足，从而设计出更适合SME包交换网络的方案。 在学习通信网的基础上，学习通信网仿真方面的专业软件，对进一步掌握通信网络的性能有实践意义。掌握使用OPNET软件对以后的毕业设计及毕业后从事网络设计领域的工作有很大的帮助。 1.3 设计的基本思路及文章组织 本文在OPNET网络仿真平台上，首先对一个简单的SME包交换网络进行性能分析，然后对现有的网络进行升级扩展、引入新业务并进行可行性分析。在此基础上提出适合SME包交换网络的设计方案。

基于OPNET的拓扑结构的建模与仿真

基于OPENNET的拓扑结构的建模与仿真 一、实验目的 opnet的拓扑结构的建模与仿真 二、实验要求 1.采用opnet构建网络拓扑 2.采用opnet分析网络的性能 3.设备及材料 操作系统：Windows 2003/XP主机 网络模拟器：OPNET 三、实验内容 3.1概述 1）版本：OPNET 14.0 2）OPNET i）OPNET历史和现状 NET公司起源于MIT（麻省理工学院），成立于1986年。1987年OPNET公司发布了其第一个商业化的网络性能仿真软件，提供了具有重要意义的网络性能优化工具，使得具有预测性的网络性能管理和仿真成为可能。 对于网络的设计和管理，一般分为3个阶段： 第1阶段为设计阶段：包括网络拓扑结构的设计，协议的设计和配置以及网络中设备的设计和选择； 第2阶段为发布阶段：设计出的网络能够具有一定性能，如吞吐率、响应时 间等等。 第3阶段为实际运营中的故障诊断、排错和升级优化。 OPNET公司的整个产品线正好能面向网络研发的不同阶段，即可以作网络的设计，也可以作为发布网络性能的依据，还可以作为已投入运营的网络的优化和故障诊断工具。OPNET公司也是当前业界智能化网络管理分析解决方案的主要提

供商。 ii) OPNET Modeler介绍 Modeler主要面向研发，其宗旨是为了―Accelerating Network R&D（加速网络研发）。Modeler的主要特征： 次化的网络模型。使用无限嵌套的子网来建立复杂的网络拓扑结构。 简单明了的建模方法。Modeler建模过程分为3个层次：进程（process）层次、节点（Node）层次以及网络（Network）层次。在进程层次模拟单个对象的行为，在节点层次中将其互连成设备，在网络层次中将这些设备互连组成网络。几个不同的网络场景组成―项目‖，用以比较不同的设计方案。这也是Modeler建模的重要机制，这种机制有利于项目的管理和分工。 有限状态机。在进程层次使用有限状态机来对协议和其他进程进行建模。在有限状态机的状态和转移条件中使用C/C++语言对任何进程进行模拟。用户可以随心所欲地控制仿真的详细程度。有限状态机加上标准的C/C++以及OPNET本身提供的400多个库函数构成了Modeler编程的核心。OPNET称这个集合为Proto C 语言。 对协议编程的全面支持。支持400多个库函数以及书写风格简洁的协议模型。OPNET已经提供了众多协议，因此对于很多协议，无需进行额外的编程。 系统的完全开放性。Modeler中源码全部开放，用户可以根据自己的需要对源码进行添加和修改。 高效的仿真引擎。使用Modeler进行开发的仿真平台，使仿真的效率相当高。 集成的分析工具。Modeler仿真结果的显示界面十分友好，可以轻松刻 画和分析各种类型的曲线，也可将曲线数据导出到电子表格中。 动画。Modeler可以在仿真中或仿真后显示模型行为的动画，使得仿真平台具有很好的演示效果。 集成调试器。快速地验证仿真或发现仿真中存在的问题，OPNET本身有自己的调试工具——OPNET Debugger（ODB）。 源代码调试。方便地调试由OPNET生成的C/C++源代码。

Opnet第一个例子 Opnet网络仿真软件的使用

Opnet网络仿真软件的使用 1实验题目 Opnet网络仿真软件的使用 2实验目的和要求 1)采用Opnet构建网络拓扑 2)采用Opnet分析网络的性能 3实验设备及材料 操作系统：Windows 2003/XP主机 网络模拟器：OPNET 4实验内容 4.1 OPNET概述 1) 软件版本：OPNET 14.0 2) OPNET介绍 i) OPNET历史和现状 OPNET公司起源于MIT（麻省理工学院），成立于1986年。1987年OPNET 公司发布了其第一个商业化的网络性能仿真软件，提供了具有重要意义的网络性能优化工具，使得具有预测性的网络性能管理和仿真成为可能。 对于网络的设计和管理，一般分为3个阶段： 第1阶段为设计阶段：包括网络拓扑结构的设计，协议的设计和配置以及网络中设备的设计和选择； 第2阶段为发布阶段：设计出的网络能够具有一定性能，如吞吐率、响应时

间等等； 第3阶段为实际运营中的故障诊断、排错和升级优化。 OPNET公司的整个产品线正好能面向网络研发的不同阶段，即可以作网络的设计，也可以作为发布网络性能的依据，还可以作为已投入运营的网络的优化和故障诊断工具。OPNET公司也是当前业界智能化网络管理分析解决方案的主要提供商。 ii) OPNET Modeler介绍 Modeler主要面向研发，其宗旨是为了“Accelerating Network R&D（加速网络研发）。 Modeler的主要特征： ●层次化的网络模型。使用无限嵌套的子网来建立复杂的网络拓扑结构。 ●简单明了的建模方法。Modeler建模过程分为3个层次：进程（process） 层次、节点（Node）层次以及网络（Network）层次。在进程层次模拟 单个对象的行为，在节点层次中将其互连成设备，在网络层次中将这些 设备互连组成网络。几个不同的网络场景组成“项目”，用以比较不同的 设计方案。这也是Modeler建模的重要机制，这种机制有利于项目的管 理和分工。 ●有限状态机。在进程层次使用有限状态机来对协议和其他进程进行建模。 在有限状态机的状态和转移条件中使用C/C++语言对任何进程进行模 拟。用户可以随心所欲地控制仿真的详细程度。有限状态机加上标准的 C/C++以及OPNET本身提供的400多个库函数构成了Modeler编程的核 心。OPNET称这个集合为Proto C语言。 ●对协议编程的全面支持。支持400多个库函数以及书写风格简洁的协议 模型。OPNET已经提供了众多协议，因此对于很多协议，无需进行额外 的编程。 ●系统的完全开放性。Modeler中源码全部开放，用户可以根据自己的需 要对源码进行添加和修改。 ●高效的仿真引擎。使用Modeler进行开发的仿真平台，使仿真的效率相 当高。 ●集成的分析工具。Modeler仿真结果的显示界面十分友好，可以轻松刻

计算机网络基于opnet课程设计网络仿真

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。通过探头得到的仿真输出可以以图形化显示、数字方式观察、或者输出到第三方的软件包去。本设计是在opnet 的基础上对网络进行的一系列仿真来研究网络的各项参数。 关键词：OPNET 网络仿真 课程设计（学年文）摘要（英文）： Network simulation is a use of mathematical modeling and the method of statistical analysis simulation network behavior, and get a particular network characteristic parameters of the technology. OPNET simulation model for the customer provide a library of simulation model. On the basis of the simulation model, and to realize the network simulation. OPNET is a network simulation technology packages, it can accurately analyse complex network performance and behavior, in the network model of arbitrary position can be inserted into the standard o r user specifies the probe to collecting data and statistics. Through the probe of the simulation output can get to the graphic display, digital way observation, or output to the third party software package. This design is in On the base of the network opnet a series of simulation to study the parameters of the network. Keywords: OPNET network simulation 5

OPNet仿真实验报告(网络仿真课程)

南京理工大学计算机学院OPNET仿真实验报告 课程名称：<<网络仿真技术>> 班级：网工二班 学号：913106840414 姓名：陈子州 指导教师：濮存来

1.OPNET仿真过程 1.1 建立网络拓扑结构 要创建一个新的网络模型，首先需要创建一个新的项目（Project）和一个新的场景（Scenarios）。 首先创建30台PC机的场景:1_first_30。 (1) 打开OPNET Modeler 10.0。 (2) 从File 菜单中选择New...。 (3)从弹出的下拉菜单中选择Project 并单击OK 按钮。 (4)将项目命名为1_sim_network，场景命名为1_first_30。 (5)单击OK 按钮。 按照向导创建网络拓扑图。 首先选择一个空的项目Create Empty Scenarios，然后选择办公网络Office，然后确定网络的大小100m×100m，然后选择OPNET自带的对象模型家族种类，将Sm_Int_Model_List设为Yes，最后确认场景，单击OK。 (6)使用快速拓扑配置，一次性创建规则的拓扑结构，从Topology 菜单中选择Rapid Configuration。 (7)从配置下拉列表中选择Star，单击OK。之后为该星形拓扑网络指定节点模型和链路模型。即Center Node Model设为3Com公司的交换机3C_SSII_1100_3300_4s_ae52_e48_ge3；Periphery Node Model 设为Sm_Int_wkstn；Link Model设为10BaseT，其中数量设为30。再合理设置位置和半径，单击OK。 这样项目编辑窗口中会出现包含有一台交换机和30台PC结点的网络拓扑图。 下面对上述该星形网络拓扑结构进行扩展。 (8)添加服务器。打开对象面板，找到Sm_Int_server 对象，并将它放置在工作空间中。单击右键，结束节点放置。 接下来，需要连接服务器和星型网络： (9)在对象模板中找到10BaseT 链路对象。在服务器上单击鼠标左键，移动光标，再单击星型网络的中心节点。这时出现连接两个节点对象的链路。单击鼠标右键结束链路创建。 最后需要为网络配置业务，包括应用定义(Application definition)和业务规格定义(Profile definition)。 (10)在对象模板中找到Sm_Application_Config 对象并将其放置在工作空间中。单击右键，光标重新移到对象模板中，单击 Sm_Profile_Config，并将其放置在工作空间中，单击右键。模板中应

(完整word版)包交换--OPNET网络仿真

重庆邮电大学研究生堂下考试答卷 2015-2016学年第1 学期 考试科目通信系统与网络仿真 姓名 年级 学号 专业通信与信息工程 2015 年12 月10 日

OPNET包交换有线网络建模与仿真实现 一﹑实验目的 1. 学习并掌握包交换网络的基本结构。 2.学习并掌握构建拥有子网的包交换网络。 3. 学习并掌握包交换网络外围节点及中心节点的建模方法。 4. 学习并理解外围节点及中心节点中进程的含义。 5. 学习并掌握链路的建模方法 6. 学习并掌握数据包的格式 7. 学习并掌握配置参数﹑收集统计量﹑运行和调试程序﹑并分析结果的能力。 二﹑实验过程 1.创建一个基本包交换网络 1.1创建新的包格式 在新建中创建一个数据包模块，定义名字为dest_address,大小为2。 1.2 创建链路模型 打开包格式编辑器，选择全双工方式，在链路转发包格式中选择自定义的包数据速率选择9600，取消链路的纠错功能，选择链路无干扰模式并选择 计算点对点的传输时延。 1.3 创建中心交换节点模型 创建节点交换模型需要定义节点模型和进程模型两步 1.3.1定义节点模型 中心交换节点模型由4对收/发信机以及一个中心处理机组成，然后使用数据包流连接相应的模块，为每个收发信机设置与链路相同的数据速 率9600，并选择自定义的数据包。 1.3.2 定义进程模型 中心节点进程模块将接收到的包按照目的地址转交给正确的发信机，然后通过发信机将包发送目的节点，中心节点进程模块通过包流与发信机和收信机相连，因为每个包到达都出发中心节点进程的一次中断，中心节点进程接收到中断后从休眠

状态激活执行代码处理包 （1）单击创建状态按钮，然后将光标移到编辑窗口中，单击鼠标左键，放置一个状态，然后单击鼠标右键，命名该状态为idle。 （2）建立状态转移： (3)在转移线上单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择Edit Attributes，然后将转移的 condition 属性改为PK_ARRVL，并且将executive 属性改为route_pk()。 (4)接下来你需要定义PK_ARRVL 条件的宏 单击编辑头块按钮,输入定义宏PK_ARRVL 的代码 （5）为idle 状态创建一个指向自身的转移线。 （6）在转移线上单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择Edit Attributes，然后将转移的condition 属性改为default，右击鼠标关闭对话框 （7）接下来你需要编写条件执行代码route_pk(),单击编辑函数块按钮 (8)更改进程的属性：从Interfaces 菜单中选择Process Interfaces,把begsim intrpt 属性的初识值改为enabled。 接下来，你需要编译模块： （9）单击编译进程模型按钮。 (10)需要将编译好的进程模型指定给节点模型： 从Windows 下拉菜单中选择Node Editors，然后找到_pksw_hub。 这时节点模型编辑器被激活,在hub 进程上单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择Edit Attributes，将process model的属性值改为pksw_hub_proc,保存节点模型 1.4 创建外围节点 1.4.1定义外围节点模型 当周边节点生成一个包时，它必须给这个包指定一个目的地址，然后将它发 往中心节点。如果周边节点接收到一个包时，它必须计算该包的端对端延时。因此周边节点必须包括一个业务生成模块、一个进程模块和一对点对点收发信机来完成这些任务。

基于OPNET的网络仿真及分析

摘要 摘要 在计算机和通信网络系统结构的设计和测试过程中，常常要进行大量的仿真分析，OPNET软件是一种基于离散事件的商业仿真软件，它可以方便的进行网络规划设计和相关协议的开发。鉴于此，我们详细的描述了OPNET的仿真机制和仿真流程。 TCP/IP协议栈是当今互联网中广泛使用的协议栈。作为传输层协议，与UDP 协议不同，TCP可以在不可靠的网络环境中提供端到端的可靠传输。目前存在多个TCP版本，不同TCP版本中因其实现算法不同，在性能上有不同的表现。 本论文首先利用OPNET软件，仿真一个小型局域网的扩展，来展示OPNET 仿真软件在网络规划中的应用。然后详细描述了Tahoe、Reno、New Reno和SACK 四个版本的TCP协议中的拥塞控制算法。在此基础上，利用OPNET 软件仿真了以上四个版本的TCP在不同网络环境下的性能，并对仿真结果进行了比较和分析。 关键字：OPNET仿真TCP协议拥塞控制

ABSTRACT ABSTRACT During the process of designing and testing on the computer and communication network system, we often need a lot of simulations. OPNET Modeler is a discrete event_based commercial simulation software, which can be convenient for planning and design of network and development of related agreements. So we describe the simulation mechanism and simulation flow in detail. TCP/IP protocol stack is a widely used Internet protocol stack currently. As a transport layer protocol, TCP is different from UDP protocol. It can provide reliable end to end transmission in an unreliable network environment. Now, there are multiple TCP versions, and their performance is different with the different realization algorithm. In this paper, firstly we simulate an extension to a small local area network with OPNET Modeler for showing the application of OPNET Modeler in the networking planning. Then we particularly describe the congestion control algorithm in these four versions of TCP protocol, Tahoe, Reno, New Reno and SACK. Based on the study above, we simulate the performance of the four versions of TCP in different network environment with OPNET Modeler, then compare and analyze the result. Keywords: OPNET simulation TCP protocol congestion control

OPNET网络仿真软件使用实例

OPNET网络仿真软件使用实例 一﹑仿真案例： 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。请你采用指定的仿真软件(推荐使用OPNET或者ns2)，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50人，网络改用交换机的方式连接，并且增加二﹑仿真过程 1．仿真模型的建立 案例1的仿真模型如图一所示。图中的node0至node9表示10个职员的计算机终端，LAN中的集线器(HUB)采用了ethernet16_hub；终端节点通过100_BASE_T 的双绞线与HUB连接。Server是LAN中的服务器。Application Config描述了LAN 中存在的服务应用的类型，Profile Config定义了客户机可以使用的服务类型，服务类型均定义为三种：Database，E－mail和FTP。 图一案例1的仿真模型 案例2的仿真模型如图二所示。图中的node0至node49表示了50个职员的计算

机终端，Switch是LAN中的交换机，选的类型是ethernet64_switch，它能连接64个终端，终端节点也是通过100_BASE_T的双绞线与Switch连接。WLAN_Router 作为无线接入点，在模型中有三个WLAN_Wkstn。Server﹑Application Config 和Profile Config的服务类型与案例1相同，这样便于图形的比较分析。 图二案例2的仿真模型 2．模型的仿真及仿真结果 如上建立仿真模型后，分别对案例1和案例2进行仿真，得到了网络的信道利用率，吞吐量，传输时延和队列大小等参数的仿真曲线。下面是对案例1和案例2参数曲线的比较与分析（图中的蓝线代表模型一的参数曲线，红线代表模型二的参数曲线）。 1）信道利用率比较图

基于OPNET的网络仿真

基于OPNET的计算机通信网建模研究 刘慧娟 （陕西理工学院物理与电信工程学院通信1101班，陕西汉中723003） 指导教师：王战备 [摘要]计算机通信网涉及通信与计算机两个领域，计算机与通信的结合是计算机通信网产生的主要条件,基于计算机平台,借助于相关的网络仿真工具软件,可以大大减化网络规划设计的复杂度,降低了网络开发的周期和成本。本次课程设计以典型的网络仿真工具软件Opnet14.5版本为基础,基于该软件环境建立一个计算机通信网络模型,设置相应地网络设备参数,仿真验证不同参数环境下网络性能变化,进一步验证仿真软件环境下实现计算机通信网建模与性能分析的可行性. [关键词]opnet;仿真;网络建模;分析

Modeling and simulation of communication engineering based on OPNET Liu Huijuan (Grade1101,Class1,Major of Communication Engineering，School of Physics and telecommunication Engineering of Shannxi University of Technology, Hanzhong 723003,China) Tutor: Wang zhanbei [Abstract] Computer communication network involved in communication and computer two fields, the combination of computer and communication is the main conditions of production of computer communication network, based on computer platform, with the help of the relevant network simulation tools software, can greatly reduce the complexity of the network planning and design, reduces the network development cycle and cost. The curriculum design in a typical network simulation tools software Opnet14.5 version as the foundation, based on the software environment to establish a computer communication network model, set up corresponding network equipment parameters, the simulation verification network performance under different parameters of environment change, further verify the simulation software environment to realize the feasibility of computer communication network modeling and performance analysis. [key words] opnet. The simulation; Network modeling; Analysis of the