【正文】 祝愿我的老師、朋友和家人永遠健康幸福。 最后，我要感謝我的父母，也正是有了他們的默默付出和一如既往的關(guān)心、理解、鼓勵與支持，才讓我得以全身心地在廣西大學(xué)學(xué)習(xí)與生活，順利完成學(xué)業(yè)。肖媚師姐的真誠與熱情給了我很大的精神支持。同時張老師求真務(wù)實 、 精益求精的精神一直激勵著我，在此我由衷地向張老師表示感謝和敬意！ 感謝肖媚師姐，給了我非常大的幫助，在研究的方向、具體的軟件操作上給予了我重要的指導(dǎo)。 本論文的順利完成離不開老師和許多同學(xué)的關(guān)心與幫助，在這里我要向他們致以最誠摯的感謝。 廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 34 參考文獻 [1] 王玉蘭．基于 OPNET的校園網(wǎng)性能分析與設(shè)計．山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2020． [2] 符淺淺．校園網(wǎng)方案分析與設(shè)計．重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2020． [3] 冷杰． OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計．天津大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2020． [4] 羅宏偉．基于 OPNET的網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化研究．西南科技大 學(xué)碩士學(xué)位論文， 2020． [5] 段升強，校園網(wǎng)建模與仿真，西安建筑科技大學(xué)學(xué)位論文， 2020． [6] 張銘，竇赫蕾，常春藤． OPNET Modeler 與網(wǎng)絡(luò)仿真．北京 :人民郵電出版社， 2020． [7] 陳敏． OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真 ．北京 :清華大學(xué)出版社． 20202． [8] 張金文，王文博． OPNET Modeler與網(wǎng)絡(luò)仿真．北京 :人民郵電出版社． 20201． [9] 王群，王琳琳．局域網(wǎng)一點通 ．人民同電出版社． 20206． [10] 王文博，張金文， OPNET Modeler與網(wǎng)絡(luò)仿真，人民郵電出版社 .202010. 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OPNET的校園網(wǎng)仿真 33 結(jié)束語 本文主要工作總結(jié) 本文應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)，探討了影響校園網(wǎng)性能的因素和校園網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)，介紹了 OPNET的仿真原理和工作流程，利用 OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真軟件，對大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑯I(yè)務(wù)需求進行了模擬、仿真，在原網(wǎng)絡(luò)仿真結(jié)果基礎(chǔ)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(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)延遲及響應(yīng)時間增加的問題，影響到正常上網(wǎng)業(yè)務(wù)，對比仿真結(jié)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(wǎng)絡(luò)進行改造后，其網(wǎng)絡(luò)各項性能滿期 足了要求，說明改造方案起到了實效。與圖 517相比，可以看出增加節(jié)點后，學(xué)生宿舍到服務(wù)器組的鏈路利用率增大了。增加節(jié)點對 HTTP和 Email的頁面響應(yīng)時間影響不大?；揪S持在 ，處在可以接受的范圍。與圖 514對比可看出，增加了節(jié)點后網(wǎng)絡(luò)延遲時間有所增加。可見校園網(wǎng)延時性能并沒有因為服務(wù)器負(fù)載的增加而受到影響。學(xué)校對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的需求也發(fā)生了變化，由原來簡單的業(yè)務(wù)增加了視頻業(yè)務(wù)，在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器增加視頻業(yè)務(wù)，配置后，再次運行仿真，這時的網(wǎng)絡(luò)延遲為如圖 518： 圖 518 增加節(jié)點后網(wǎng)絡(luò)延遲結(jié)果 從圖中可以看出，一 開始網(wǎng)絡(luò)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(jīng)過 100多秒的不穩(wěn)定后，網(wǎng)絡(luò)延遲變化逐漸趨于穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)延遲保持在 ，即小于 1毫秒，處于毫秒級。 查看學(xué)生宿舍到服務(wù)器組的鏈路利用率如下圖 517所示： 517 學(xué)生宿舍到服務(wù)器組的鏈路利用率 廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 30 有圖 517可以看出，學(xué)生宿舍到服務(wù)器組的鏈路利用率在業(yè)務(wù)量最大時達到最高在百分之四左右?；揪S持在 ，處在可以接受的范圍。 查看其中的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載結(jié)果，如圖 515： 圖 515 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載結(jié)果 廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 29 與上面網(wǎng)絡(luò)延遲參數(shù)突變的時間段相應(yīng)，經(jīng)過 100多秒的業(yè)務(wù)初始化不穩(wěn)定后，這里的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載在剛開始也出現(xiàn)一個尖峰，這是因為所有的業(yè)務(wù)已經(jīng)開始運行，有 515圖可以看出，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載達最高到了 50000bits/sec。網(wǎng)絡(luò)的整體延遲是隨機的，不同的仿真時間點的網(wǎng)絡(luò)延遲時間是不同的，圖 514中給出的是網(wǎng)絡(luò)延時平均值。 廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 27 對服務(wù)器負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)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(shè)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。 （ 4） Email的下載響應(yīng)時間 Download Response Time：選擇統(tǒng)計 Email下載響應(yīng)時間，看增加節(jié)點后下載響應(yīng)時間的變化。 （ 2） 網(wǎng)絡(luò)延時 Delay：選擇全局統(tǒng)計量 Delay以觀察整個網(wǎng)絡(luò)延時性能。 數(shù)據(jù)收集及仿 真分析 數(shù)據(jù)收集 對校園網(wǎng)絡(luò)進行建模及業(yè)務(wù)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(jié)果進行分析。打開服務(wù)器配置界面，在“支持的服務(wù)（ Supported Services）”里輸入提供的服務(wù)，校園網(wǎng)服務(wù)器主要提供 HTTP服務(wù)， FTP服務(wù)，文件傳輸，文件打印，以及Email服務(wù)等 [6]。打開應(yīng)用配置（ Application Configuration）編輯見面，將其設(shè)為“默認(rèn)（ Default）”。用 OPNET進行網(wǎng)絡(luò)建模仿真，如果想獲得比較準(zhǔn)確的仿真結(jié)果，那么用于仿真的業(yè)務(wù)源必須能夠正確的反應(yīng)實際業(yè)務(wù)的統(tǒng)計業(yè)務(wù)，如果不加載業(yè)務(wù)，得出的結(jié)果將不那么精確。各個學(xué)院自己組成一個局域網(wǎng)，用一臺交換機連接各個學(xué)院的局域網(wǎng)，再使此交換機與核心交換機相連。 圖 58 完成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)新建圖 廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 24 圖 59 對象面板圖 （ 6）以核心交換機為中心，用 100BaseT鏈路連接各個局域網(wǎng)及服務(wù)器，各個局域網(wǎng)圖標(biāo)分別命名為圖書館、網(wǎng)絡(luò)樓、辦公樓、綜合樓、教學(xué)樓、學(xué)生宿舍、教工宿舍以及學(xué)院樓 。如圖 58為拓?fù)渑渲脠D。如圖 57所示。這樣就可用在新建的場景的創(chuàng)建中使用。 廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 22 圖 55 設(shè)置 specify size對話框 （ 4） 彈出 Startup Wizard： Select Technologies對話框，如圖 56所示。在點擊 next，彈出 Startup Wizard：Choose Network Scale對話框，如圖 5_4所示。如圖 52所示。 （ 1） 建立一個新的項目，選擇菜單 File/New/project，單擊 OK?，F(xiàn)將該校園的校園網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)映射到 OPNET中，建立起如下圖 51所示的網(wǎng)絡(luò)模型。 需求分析 以一般大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)為例，其中每一種功能的大樓抽象為一個局域網(wǎng)，一個服務(wù)器組為一個局域網(wǎng)，所有局域網(wǎng)連接著一臺核心交換機，所有鏈路都用 100BaseT以太網(wǎng)雙絞線。但是隨著學(xué)校的規(guī)模不斷地擴大以 及學(xué)生人數(shù)的增多，多媒體教學(xué)的廣泛應(yīng)用，學(xué)校校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)需求也發(fā)生了打的增長，特別是語音視頻業(yè)務(wù)的出現(xiàn)更是加重了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。 2) 組播路由器會定期發(fā)送 IGMP詢問報文，以維護一份活動組地址的列表，主機收到后必須為每個需要聲明成員身份的組回應(yīng)一個報告報文。所有該 組播組的當(dāng)前成員都會收到此報文并得知這個新成員。 （三） 到 地址范圍為本地管理組播地址，僅在特定的本地范圍內(nèi)有效。 指向一個或多個網(wǎng)絡(luò)中的一組 主機的地址稱為組播地址，組播地址的范圍： （一） 到 地址范 圍被 IANA 預(yù)留 ，地址 ，其它地址供路由協(xié)議及拓?fù)洳檎液途S護協(xié)議使用。組播在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)上將數(shù)據(jù)包從一個發(fā)送者傳送到一組接收者而不是一個接收者，并且依靠網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)包只傳送給需要接收它的網(wǎng)絡(luò)。 使用 VLAN的交換機網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點： VLAN允許一組不限物理地域的用戶共享一個獨立的廣播域，通過有效劃分用戶群和控制廣播范圍等方式，從根本上提高網(wǎng)絡(luò)效率與安全性；通過劃分 VLAN，可以使廣播域數(shù)量更多，但每個廣播域的 規(guī)模小，使得用戶的影響減小，同時也提高了網(wǎng)絡(luò)中用戶的安全性。這是維護網(wǎng)絡(luò)安全一種非常好的方法。如果在文件列表中找到 MAC地址，交換機就將端口分配給列表中的 VLAN。動態(tài)的 VLAN形成很簡單，由端口自己決定它屬于哪個 VLAN時，就形成了動態(tài)的VLAN，這個映射取決于在交換機服務(wù)器上創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫。形成靜態(tài) VLAN過程是 將端口強制性地分配給VLAN的過程，只能對將端口映射到合適的 VLAN所必須的命令進行手工輸入。交換機可以定義多個 VLAN，交換機的端口便成為 VLAN中的成員。而且使用未劃分 VLAN的交換機，作為主要的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備時，雖然每個端口分別屬于各自的沖突域，但是網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備卻屬于一個廣播域，存在許多不安全的因素。 主要技術(shù) （ 1） VLAN VLAN即是廣播域。仿火墻有硬件防火墻和軟件防火墻之分。一般討論網(wǎng)絡(luò)互連時都是指用交換機和路由器進行互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。 4) 在網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)，即網(wǎng)關(guān)（ gateway）。 2) 數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)，即網(wǎng)橋或橋接器（ bridge）。目前，網(wǎng)關(guān)已成為網(wǎng)絡(luò)上每個用戶都能訪問大型主機的通用工具。在互連設(shè)備中，它最為復(fù)雜，一般只能進行一對一的轉(zhuǎn)換，或是少數(shù)幾種特定應(yīng)用協(xié)議的轉(zhuǎn)換 [1]。 路由器的優(yōu)點就是其適用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)連接，可以采用復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，負(fù)載共享和最優(yōu)路徑，能更好的處理多媒體，安全性高；節(jié)省局域網(wǎng)的頻寬，隔離不需要的通信量，減少主機負(fù)擔(dān)，但是其也是有缺點的，那就是不支持非路由協(xié)議，安裝復(fù)雜已經(jīng)價格比較高等 [12]。路由器可進行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，成為不同協(xié)議之間網(wǎng)絡(luò)互連的必要設(shè)備。路由器是用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)，對用戶提供最佳的通信路徑。它的處理速度是網(wǎng)絡(luò)通信的主要瓶頸之一，它的可靠性則影響網(wǎng)絡(luò)互連的質(zhì)量。 以太網(wǎng)交換機的優(yōu)點如下： 廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 16 1）不需 要改變網(wǎng)絡(luò)的其他硬件，包括電纜和網(wǎng)絡(luò)客戶機的網(wǎng)卡； 2）可在低 /高速網(wǎng)絡(luò)間切換； 3）同時有多個通信通道：每個端口的成本比路由器低，延遲小，端口密度高，所有端口都以線速率通信，即獨占整個信道。 （ 3）交換機 交換機是基于硬件的設(shè)備，它工作在數(shù)據(jù)鏈路層，交換機每個端口都有橋接功能，它能夠在任意一對端口間轉(zhuǎn)發(fā)幀，每一個端口屬于一個沖突域，按照 CSMA/CD協(xié)議工作，交換機中的電路可以把任意端口的網(wǎng)段與別