【導讀】也越來越高，對業(yè)務的需求也迅速增長。現(xiàn)代化教學手段的普遍運用也使多。構更加復雜，對設備性能的要求也更高，鏈路速度更快。許多早期建成的校。園網已經不能滿足現(xiàn)在的需求，校園網需要重新規(guī)劃設計。通過數(shù)學建模的方法過于復雜，根。仿真軟件來對網絡模型進行建模并仿真便成了必然的選擇。本文的研究對校園網的規(guī)劃、設計、網絡建模都具有一定的指導意義，

　　

【正文】 數(shù)據(jù)收集 對校園網絡進行建模及業(yè)務配置完之后，就要對仿真過程中所需要的參數(shù)進行提取，以對仿真結果進行分析。本次仿真我們收集的統(tǒng)計量為： （ 1） 服務器負載 Load（ Bit/s）：根據(jù)這個指標觀察增加節(jié)點擴容時，服務器是否能承受額外的負載。 （ 2） 網絡延時 Delay：選擇全局統(tǒng)計量 Delay以觀察整個網絡延時性能。 （ 3） HTTP的頁面響應時間 Page Response Time：選擇統(tǒng)計 HTTP頁面響應時間，看增加節(jié)點后頁面響應時間的變化。 （ 4） Email的下載響應時間 Download Response Time：選擇統(tǒng)計 Email下載響應時間，看增加節(jié)點后下載響應時間的變化。 （ 5）學生宿舍到服務器組的鏈路利用率：觀察鏈路使用情況。 廣西大學學士學位論文 基于 OPNET的校園網仿真 27 對服務器負載和網絡延時的收集如下圖 513所示： 圖 513 收集仿真參數(shù) 仿真及分析 對仿真參數(shù)參數(shù)進行了收集后，設置仿真時間為 1小時，在 Simulation菜單中選擇 Configure Simulation...或者直接在工具欄按 按鈕運行仿真。 查看其中的網絡延遲結果，如圖 514： 其中橫坐標為仿真時間，單位為分鐘（ m），共仿真了 30分鐘，縱坐標廣西大學學士學位論文 基于 OPNET的校園網仿真 28 為網絡延遲時間，單位為秒（ s）。網絡的整體延遲是隨機的，不同的仿真時間點的網絡延遲時間是不同的，圖 514中給出的是網絡延時平均值。 圖 514 網絡延遲時間平均結果 從圖中可以看出，一開始網絡延遲是逐漸變化，這是由于所有工作站點開始工作時還未穩(wěn)定造成的，經過 100多秒的不穩(wěn)定后，網絡延遲變化逐漸趨于穩(wěn)定，網絡延遲保持在 ，即小于 1毫秒，處于毫秒級。 查看其中的網絡負載結果，如圖 515： 圖 515 網絡負載結果 廣西大學學士學位論文 基于 OPNET的校園網仿真 29 與上面網絡延遲參數(shù)突變的時間段相應，經過 100多秒的業(yè)務初始化不穩(wěn)定后，這里的網絡負載在剛開始也出現(xiàn)一個尖峰，這是因為所有的業(yè)務已經開始運行，有 515圖可以看出，網絡負載達最高到了 50000bits/sec。 查看 HTTP頁面響應時間和 Email下載響應時間，如下圖 516： 516 HTTP與 Email頁面響應時間 Email下載響應時間在剛剛進行完業(yè)務初始化后波動較大，經過一段時間后?；揪S持在 ，處在可以接受的范圍。同樣， HTTP頁面響應時間在剛剛進行完業(yè)務初始化后波動較大，在后面的時間基本維持在，也處在可以接 受的范圍。 查看學生宿舍到服務器組的鏈路利用率如下圖 517所示： 517 學生宿舍到服務器組的鏈路利用率 廣西大學學士學位論文 基于 OPNET的校園網仿真 30 有圖 517可以看出，學生宿舍到服務器組的鏈路利用率在業(yè)務量最大時達到最高在百分之四左右。 增加節(jié)點及業(yè)務后仿真分析 由于大學辦學規(guī)模的擴大，學生人數(shù)增加，上網人數(shù)也有所增加。學校對網絡業(yè)務的需求也發(fā)生了變化，由原來簡單的業(yè)務增加了視頻業(yè)務，在數(shù)據(jù)庫服務器增加視頻業(yè)務，配置后，再次運行仿真，這時的網絡延遲為如圖 518： 圖 518 增加節(jié)點后網絡延遲結果 從圖中可以看出，一 開始網絡延遲是逐漸變化，這是由于所有工作站點開始工作時還未穩(wěn)定造成的，經過 100多秒的不穩(wěn)定后，網絡延遲變化逐漸趨于穩(wěn)定，網絡延遲保持在 ，即小于 1毫秒，處于毫秒級。與圖 514相比，延時性能基本沒有變化，延時曲線有稍微的不同，但是最終延時都是在 。可見校園網延時性能并沒有因為服務器負載的增加而受到影響。 查看其中的網絡負載結果，如圖 519： 廣西大學學士學位論文 基于 OPNET的校園網仿真 31 圖 519 增加節(jié)點后網絡負載結果 與為增加節(jié)點時一樣，本次的設計中只設置了在仿真開始有一次業(yè)務發(fā)生，因為所有的業(yè) 務已經開始運行，這里的網絡負載在剛開始也出現(xiàn)一個尖峰，同樣經過了 100s左右的業(yè)務初始化后，業(yè)務開始發(fā)生，最高達到了 140000bits/sec。與圖 514對比可看出，增加了節(jié)點后網絡延遲時間有所增加。 查看 HTTP頁面響應時間和 Email下載響應時間如下圖 520： 520 增加節(jié)點后 HTTP與 Email頁面響應時間 廣西大學學士學位論文 基于 OPNET的校園網仿真 32 Email下載響應時間在剛剛進行完業(yè)務初始化后波動較大，經過一段時間后。基本維持在 ，處在可以接受的范圍。同樣， HTTP頁面響應時間在剛剛進行完業(yè)務初始化后波動較大，在后面 的時間基本維持在，處在可以接受的范圍。增加節(jié)點對 HTTP和 Email的頁面響應時間影響不大。 查看學生宿舍到服務器組的鏈路利用率如下圖 521所示： 521 增加節(jié)點后 學生宿舍到服務器組的鏈路利用率 有圖 521可以看出，學生宿舍到服務器組的鏈路利用率在業(yè)務量最大時達到最高在百分之十七左右。與圖 517相比，可以看出增加節(jié)點后，學生宿舍到服務器組的鏈路利用率增大了。 通過仿真對比，可以得到，增加節(jié)點后，服務器負載明顯增大， HTTP頁面響應時間和 Email下載響應時間變長，學生宿舍到服務 器組的鏈路利用率明顯增大，但是增加節(jié)點對網絡延時的影響不大。 廣西大學學士學位論文 基于 OPNET的校園網仿真 33 結束語 本文主要工作總結 本文應用網絡仿真技術，探討了影響校園網性能的因素和校園網規(guī)劃設計技術，介紹了 OPNET的仿真原理和工作流程，利用 OPNET網絡仿真軟件，對大學校園網網絡拓撲，業(yè)務需求進行了模擬、仿真，在原網絡仿真結果基礎上，再對其進行增加節(jié)點操作，再次進行仿真后，發(fā)現(xiàn)了網絡出現(xiàn)延遲及響應時間增加的問題，影響到正常上網業(yè)務，對比仿真結果，發(fā)現(xiàn)了造成該問題的主要問題和瓶頸所在，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題，對網絡進行改造后，其網絡各項性能滿期 足了要求，說明改造方案起到了實效。 論文的不足之處 由于時間不足和本人水平有限，本文也存在很多不足及可以改進的地方。比如：在校園網中視頻等多媒體業(yè)務較多，這些業(yè)務傳輸數(shù)據(jù)量大、帶寬要求高、實時性強、如果能采用組播技術傳輸，可以有效避免廣播風暴，減輕網絡負擔，提高網絡性能，但限于本人水平，本文沒有對校園網采用組播技術的網絡性能進行仿真分析；無線局域網技術也是近年來的一個研究熱點，許多校園網也都采用了無線傳輸技術，但本文也沒有涉及到無線技術。 下一步的研究方向 下一步的工作主要是根據(jù)論文不足之處作 進一步深入研究 （ 1）研究基于 OPNET的組播技術在校園網中的應用。 （ 2）研究基于 OPNET的無線局域網技術。 目前利用 OPNET進行網絡仿真技術在國內還處于起步階段，所以這個課題還有很大的研究空間和應用前景。 廣西大學學士學位論文 基于 OPNET的校園網仿真 34 參考文獻 [1] 王玉蘭．基于 OPNET的校園網性能分析與設計．山東師范大學碩士學位論文， 2020． [2] 符淺淺．校園網方案分析與設計．重慶大學碩士學位論文， 2020． [3] 冷杰． OPNET網絡仿真技術及網絡設計．天津大學碩士學位論文， 2020． [4] 羅宏偉．基于 OPNET的網絡性能優(yōu)化研究．西南科技大 學碩士學位論文， 2020． [5] 段升強，校園網建模與仿真，西安建筑科技大學學位論文， 2020． [6] 張銘，竇赫蕾，常春藤． OPNET Modeler 與網絡仿真．北京 :人民郵電出版社， 2020． [7] 陳敏． OPNET網絡仿真 ．北京 :清華大學出版社． 20202． [8] 張金文，王文博． OPNET Modeler與網絡仿真．北京 :人民郵電出版社． 20201． [9] 王群，王琳琳．局域網一點通 ．人民同電出版社． 20206． [10] 王文博，張金文， OPNET Modeler與網絡仿真，人民郵電出版社 .202010. 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