【正文】 的端口的網(wǎng)段在數(shù)據(jù)鏈路層上連接起來(lái)。 集線器把一個(gè)端口接收的所有信號(hào)向所有端口進(jìn)行廣播，因而容易形成廣播風(fēng)暴。 （ 2）集線器 集線器（ HUB）又稱為 HUB，實(shí)質(zhì)上為多端口的中繼器，在使用時(shí)，可以把集線器連接的網(wǎng)絡(luò)看成一個(gè)共享式總線，在集線器的內(nèi)部，各端口之間相互連在一起的。 6) 網(wǎng)段上的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的地址。 4) 由中繼器連接起來(lái)的各網(wǎng)段必須采用同樣的信道協(xié)議，例如CSMA/CD協(xié)議。 2) 中繼器主要用在同種 LAN互連中，如 LAN和 Ether網(wǎng)。以太網(wǎng)常常利用中繼器擴(kuò)展總線的電纜長(zhǎng)度，標(biāo)準(zhǔn)細(xì)纜以太網(wǎng)的每段長(zhǎng)度最大 185米，最多可有 5段，而增加 中繼器后，最大網(wǎng)絡(luò)電纜長(zhǎng)度則可提高到 925米 [12]。 校園網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備及主要技術(shù) （ 1）中繼器 中繼器用于同種局域網(wǎng)絡(luò)的互連，是在物理層次上實(shí)現(xiàn)互連的網(wǎng)絡(luò)互廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 15 連設(shè)備，用于擴(kuò)展網(wǎng)段的距離。它的安裝也復(fù)雜，但系統(tǒng)可靠性高，可擴(kuò)充性好，容錯(cuò)能力強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)可靠性高，網(wǎng)絡(luò)可建成各種開關(guān)，采用多種通信信道，多種傳輸速率。 環(huán)型結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：信息流在網(wǎng)中是沿著固定方向流動(dòng)的，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)僅有一條道路，故簡(jiǎn)化了路徑選擇的控制；環(huán)路中各節(jié)點(diǎn)都是自舉控制，故控制軟件簡(jiǎn)單；由于信息在環(huán)路中是依次穿過各個(gè)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)環(huán)中節(jié)點(diǎn)過多時(shí)，勢(shì)必影響信息傳輸速率，使網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)；環(huán)路是封閉的，不便于擴(kuò)充；可靠性低，一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障，將會(huì)造成全網(wǎng)癱瘓；維護(hù)難，對(duì)分支節(jié)點(diǎn)故障定位較難。缺點(diǎn)是：可靠性不高；會(huì)產(chǎn)生沖突問題；維護(hù)難，出現(xiàn)故障時(shí)較難查找。各節(jié)點(diǎn)在接受信息時(shí)都進(jìn)行地址檢查，看是否與自己的工作站地址相符，相廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 14 符則接收網(wǎng)上的信息。 樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 樹型網(wǎng)絡(luò)是將多級(jí)星形網(wǎng)絡(luò)按層次方式排列得到的網(wǎng)絡(luò)，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；每個(gè)鏈路都支持雙向傳輸；結(jié)點(diǎn)擴(kuò)充方便靈活；除葉結(jié)點(diǎn)及其相連的鏈路外，任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)或鏈路產(chǎn)生的故障都會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。它的優(yōu)點(diǎn)是：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于管理；控制簡(jiǎn)單，建網(wǎng)容易；網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間較短，誤碼率較低。按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為星型、樹型、網(wǎng)狀型、總線型、環(huán)型五類。 廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 13 第四章 校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 校園網(wǎng)的主要拓?fù)漕愋? 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，從拓?fù)鋵W(xué)的角度看，把網(wǎng)絡(luò)單元定義為節(jié)點(diǎn)，兩點(diǎn)間的連線稱為鏈路。 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)。網(wǎng)絡(luò)所有工作站所要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量之和稱為輸入負(fù)載。它反映了單位時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的能力，同等條件下，帶寬越高，吞吐量越大，網(wǎng)絡(luò)性能越高。如星形網(wǎng)，延遲小，但中心結(jié)點(diǎn)如果出故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都會(huì)癱瘓，網(wǎng)絡(luò)可靠性差；而網(wǎng)狀網(wǎng)則可靠性非常高。 影響性能的要因素 拓樸結(jié)構(gòu)。故障次數(shù)少但故障后修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，或故障次數(shù)多每次故障修復(fù)時(shí)間短，這兩種情況都是用戶無(wú)法接受的。 可用性是指在某特定時(shí)間段內(nèi)，系統(tǒng)能正常工作的時(shí)間占總時(shí)間的百分比。顯然 MTBF值越大，可靠性越高。 可靠性是指在一定時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)能正常工作 的概率。 可靠性和可用性 可靠性和可用性是判斷系統(tǒng)是否有效的指標(biāo)。需要注意的是少量的丟包率并不一定表示網(wǎng)絡(luò)故障，很多業(yè)務(wù)在少量丟包的情況下也能繼續(xù)進(jìn)行。丟包率一般在 0%15%間變化。 丟包率 網(wǎng)絡(luò)丟包率是指在一個(gè)待定時(shí)間間隔內(nèi)，從客戶機(jī)到服務(wù)器間往返過程中丟失的數(shù)據(jù)包占所發(fā)送數(shù)據(jù)包的百分比。分析各個(gè)部分的利用率就可以知道網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸在哪里。它是網(wǎng)絡(luò)資源使用頻度的 動(dòng)態(tài)度量，也是衡量網(wǎng)絡(luò)性能價(jià)格比的關(guān)鍵參數(shù)。 廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 11 鏈路使用率 鏈路使用率（ Link Utilization）是指待定時(shí)間間隔吞吐量占鏈路接入率速率的百分比。 對(duì)于語(yǔ)音和視頻業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，不允許出現(xiàn)較大的延遲變化，否則將嚴(yán)重影響傳輸質(zhì)量。延遲變化一般可以理解為同向傳輸?shù)南噜彅?shù)據(jù)包之間的時(shí)間差。可以通過對(duì)某一段時(shí)期的網(wǎng)絡(luò)延遲進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延遲的突升或突降，通常表明網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或受到安全攻擊等。 網(wǎng)絡(luò)延遲的確定常測(cè)量往返時(shí)間（ RTT， roundtrip time），即一個(gè)數(shù)據(jù)包自客戶機(jī)到服務(wù)器間往返所需的時(shí)間間隔，它不是固定不變的，而是隨著網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化而變化。延遲時(shí)間的大小影響應(yīng)用程序在網(wǎng)絡(luò)上的運(yùn)行效率的高低，對(duì)于那些對(duì)時(shí)間敏感的應(yīng)用程序而言其影響更大。而在 HTTP應(yīng)用下載一個(gè)網(wǎng)頁(yè)只要不超過 5秒也還是可以忍受的，一般情況下響應(yīng)時(shí)間閾值設(shè)為 100毫秒，最大不超過 400毫秒，當(dāng)響應(yīng)時(shí)間超過閾值時(shí)，用戶就可能變得不耐煩。 不同的應(yīng)用對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求不盡相同。在 C/S結(jié)構(gòu)中，響應(yīng)時(shí)間由網(wǎng)卡延遲、物理介質(zhì)延遲、服務(wù)器延遲三種構(gòu)成。 校園網(wǎng)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間是反映網(wǎng)絡(luò)性能的重要指標(biāo)之一，它是指客戶機(jī)從對(duì)服務(wù)器提出請(qǐng)求開始到收到響應(yīng)所需要的時(shí)間，常用于評(píng)價(jià)交互式終端從一個(gè)主機(jī)請(qǐng)求信息的情況，這是一個(gè)應(yīng)用層的指標(biāo)。 不同的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)或應(yīng)用，其涉及的性能指標(biāo)不盡相同，同一種性能指標(biāo)對(duì)于不同的業(yè)務(wù)類型，其影響也有很大區(qū)別，因此對(duì)于具體的業(yè)務(wù)類型或應(yīng)用，還需具體分析。及時(shí)了解校園網(wǎng)的性能，對(duì)于提高網(wǎng)絡(luò)速度、克服網(wǎng)絡(luò)瓶頸、保障教育教學(xué)工作的正常進(jìn)行具有十分重要的意義。 生成仿真報(bào)告：生成網(wǎng)絡(luò)仿真的研究報(bào)告。 查看并分析結(jié)果：查看結(jié)果并利用相關(guān)分析工具和數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)仿真結(jié) 果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。如網(wǎng)絡(luò)流量、端到端延遲等。 建立網(wǎng)絡(luò)仿真模型：根據(jù)研究的問題和目標(biāo)，建立所需要的網(wǎng)絡(luò)模型、進(jìn)程模型或節(jié)點(diǎn)模型，并配置相關(guān)業(yè)務(wù)。 OPNET 仿真流程 利用 OPNET仿真，一般遵循以下 工作流程： 定義目標(biāo)問題：明確和規(guī)范化網(wǎng)絡(luò)仿真所要研究的問題和目標(biāo)，提出明確的網(wǎng)絡(luò)仿真描述性能參數(shù)。 當(dāng)事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，仿真核按照下面兩種辦法來(lái)安排事件在事件列表中的位置： （ 1）按照事件到達(dá)仿真核的時(shí)間先后順序，先到達(dá)先處理（ first e first serve）。 仿真核作為仿 真的核心管理機(jī)構(gòu)，采用高效的辦法管理維護(hù)事件列表，按順序通過中斷將在隊(duì)列頭的事件交給指定模塊，同時(shí)接收各個(gè)模塊送來(lái)的中斷，并把相應(yīng)事件插入事件列表中間。調(diào)度的完成通過仿真軟件的仿真核和仿真工具模塊以及模型模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，事件列表的調(diào)度機(jī)制具體描述如下 [1]： 每個(gè) OPNET仿真都維持一個(gè)單獨(dú)的全局時(shí)間表，其中的每個(gè)項(xiàng)目和執(zhí)行都受到全局仿真時(shí)鐘的控制，仿真中以時(shí)間順序調(diào)度事件列表中的事件，需要先執(zhí)行的事件位于表的頭部。每當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)事件中斷時(shí)都會(huì)觸發(fā)一個(gè)描述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)行為或者系統(tǒng)處理的進(jìn)程模型的運(yùn)行，通過離散事件驅(qū)動(dòng)的仿真機(jī)制實(shí)現(xiàn)了在進(jìn)程級(jí)描述通信的并發(fā)性和順序性，再加上事件發(fā)生時(shí)刻的任意性，決定了可以仿真計(jì)算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)中的任何情況下的網(wǎng)絡(luò)狀 態(tài)和行為。與時(shí)間驅(qū)動(dòng)相比，離散時(shí)間驅(qū)動(dòng)的模擬機(jī)效率得到很大的提高 [16]。 圖 22 進(jìn)程模型 廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 6 圖 23 網(wǎng)絡(luò)模型 圖 24 節(jié)點(diǎn)模 型 廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 7 離散事件仿真機(jī)制 OPNET采用離散時(shí)間驅(qū)動(dòng)的模擬機(jī)理，其中“事件”是指網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，也就是說(shuō)，只有在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)模擬機(jī)才工作，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不發(fā)生變化的時(shí)間 段不執(zhí)行任何模擬計(jì)算，即被跳過，因而仿真時(shí)間是離散的。另外，還增加了外部系統(tǒng) 模型， OPNET提供了與外部程序或系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的機(jī)制，提供協(xié)同仿真功能。最上層為網(wǎng)絡(luò)模型，與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)，反映網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)特性。 從網(wǎng)絡(luò)物件層次關(guān)系看，提供三層建模機(jī)制，底層為進(jìn)程模型，以有限狀態(tài)機(jī) (FSM)來(lái)描述各個(gè)狀態(tài)和狀態(tài)間轉(zhuǎn)移關(guān)系 。此外，功能完善的結(jié)果分析器為網(wǎng)絡(luò)性能的分析提供了有效而又直觀的工具；提供了多種業(yè)務(wù)模擬方式；具有豐富的收集分析統(tǒng)計(jì)量，查看動(dòng)畫和調(diào)試等功能；它可以直接收集常用的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次的性能統(tǒng)計(jì)參數(shù)，能夠方便地編制和輸出仿真報(bào)告。（ 3）針對(duì)研發(fā)的需求，Modeler提供了一個(gè)開放的環(huán)境，使用戶能夠建立新的協(xié)議和配置，并且能夠?qū)⒓?xì)節(jié)定義并模擬出來(lái) [7]。（ 2）對(duì)于運(yùn)營(yíng)商（ ISP）網(wǎng)的模擬。 在 OPNET的各種產(chǎn)品中， Modeler幾乎包含了其他所有產(chǎn)品的功能，針對(duì)不同的領(lǐng)域它表現(xiàn)出不同的用途：（ 1）對(duì)于企業(yè)網(wǎng)的模擬。至今 OPNET已經(jīng)升級(jí)到了 。目前共有大概 5000個(gè) OPNET用戶，包括企業(yè)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，儀器配備廠商以及軍事，教育，銀行，保險(xiǎn)等領(lǐng)域。對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行增加節(jié)點(diǎn)后，在運(yùn)行仿 真并分析數(shù)據(jù)，通過兩次對(duì)比，找出影響校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能的因素。 第四章是校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，主要介紹了校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的主要拓?fù)漕愋?，用到的關(guān)鍵設(shè)備以及主要技術(shù)。 第二章是仿真軟件 OPNET，探討了仿真技術(shù)理論，對(duì) OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)進(jìn)行了研究，主要介紹了 OPNET軟件的三層建模機(jī)制以及 OPNET仿真工作流程。 論文研究的主要內(nèi)容 本文以 OPNET仿真軟件為平臺(tái)，介紹校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)技術(shù)，涉及硬件、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、主要性能指標(biāo)、業(yè)務(wù)需求等，對(duì)現(xiàn)有校園網(wǎng)從增加節(jié)點(diǎn)和增設(shè)業(yè)務(wù)等方面進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)性能仿真分析，利用 OPNET對(duì)校園網(wǎng)進(jìn)行了建模并運(yùn)行仿真，分析仿真結(jié)果，增加應(yīng)用業(yè)務(wù)及結(jié)點(diǎn)，再進(jìn)行仿真、分析。 1997年， CERNET網(wǎng)絡(luò)中心開始開發(fā)自己的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件 。另一個(gè)原因是主流的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件基本上產(chǎn)自美國(guó)，而其高端產(chǎn)品在 1998廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET的校園網(wǎng)仿真 3 年以前一直是對(duì)包括中國(guó)在內(nèi)的社會(huì)主義國(guó)家禁運(yùn)。另一方面網(wǎng)絡(luò)仿真規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件的使用和操作相當(dāng)復(fù)雜，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到一般網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員經(jīng)過短時(shí)間的培訓(xùn)就能熟練使用的目標(biāo)，因此國(guó)外網(wǎng)絡(luò)仿真軟件廠家正致力于簡(jiǎn)化軟件操作界面和操作流程，強(qiáng)化軟件的項(xiàng)目應(yīng)用能力，特別是加強(qiáng)了與網(wǎng)絡(luò)管理軟件廠商的合作，開發(fā)與網(wǎng)管軟件的接口，使得網(wǎng)絡(luò)模型的建立逐步自動(dòng)化，加快網(wǎng)絡(luò)建模的速度[2]。 國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀 在國(guó)外，網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的研究和應(yīng)用已經(jīng)有十多年的歷史。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)增多或網(wǎng)絡(luò)上增設(shè)新的業(yè)務(wù)后對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能有什么影響 ?原有網(wǎng)絡(luò)還有多少擴(kuò)充能力 ?如果擬采用新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)，網(wǎng)絡(luò)的性能又會(huì)有多大程度的改善 ?計(jì)劃升級(jí)的方案是否切實(shí)可行，投入是否值得 ?這一系列的問題都需要一種合理的手段，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)評(píng)估 [17]。校園網(wǎng)普遍存在節(jié)點(diǎn)少、帶寬低、業(yè)務(wù)簡(jiǎn)單、利用率不高、可靠性和安全性差都問題。教育信息化已成為世界發(fā)展的大趨勢(shì) [1]。目前，世界上大 部分發(fā)達(dá)國(guó)家和部分發(fā)展中國(guó)家都建立了本國(guó)的校園網(wǎng)體系噶 1。其特點(diǎn)是：網(wǎng)絡(luò)仿真能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供可靠的定量依據(jù)；網(wǎng)絡(luò)仿真能夠驗(yàn)證實(shí)際方案或比較多個(gè)不同的設(shè)計(jì) 方案；具有在高度復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下得到高可信度結(jié)果的特點(diǎn)；網(wǎng)絡(luò)仿真的預(yù)測(cè)功能既可以用于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和擴(kuò)容，也可以用于新網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，而且特別適用于中大型網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化；網(wǎng)絡(luò)仿真初期應(yīng)用成本不高，而且建好的網(wǎng)絡(luò)模型可以延續(xù)使用，后期投資還會(huì)不斷下降 [15]。在這種情況下，仿真就成了最佳可供選擇的測(cè)試、評(píng)估和驗(yàn)證手段之一。 它以系統(tǒng)理論、形式化理論、隨機(jī)過程和統(tǒng)計(jì)學(xué)理論、優(yōu)化理論為基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)階段 ,仿真方法提供一個(gè)虛擬模型來(lái) 預(yù)測(cè)并比較各種方案的性能 ,通過對(duì)不同環(huán)境和工作負(fù)荷的分析和比較 ,來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)的性能 [19]。s general university work, the work structure for modeling, simulation of work behavior, the key parameters of the collection, analysis, and add in the original model of the work nodes and applications, and then simulation, analysis， parison, Find out the main factors that may affect the campus work performance. This study on the campus work planning, design, work model