【正文】 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）2幾種常用的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件的介紹：OPNETOPNET 是 OPNET Technology 公司的產(chǎn)品主要面向?qū)I(yè)人士。三層模型和實際的網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、協(xié)議完全對應(yīng)，全面反映了網(wǎng)絡(luò)相關(guān)特性。OPNET 具有豐富的統(tǒng)計量收集和分析功能。Network Simulator NS2 [2]NS 是一個由 UC Berkeley 開發(fā)的用于仿真各種 IP 網(wǎng)絡(luò)的為主的優(yōu)秀的仿真軟件而且是一款免費的軟件。NS 的設(shè)計實現(xiàn)了使用兩種程序設(shè)計語言，C++和Otcl。C++程序模塊的運行速度非?？欤撬容^復(fù)雜。雖然 NS2 有我們需要的許多性質(zhì)功能，但是太過復(fù)雜的接口是我們不得不考慮深入使用的可能性；我們目前的工作迫使我們找尋一個簡單的軟件。COMNET III 是面向目標(biāo)的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)仿真器。 “COMNET III 提供了一個完整，視圖的環(huán)境來對計算機網(wǎng)絡(luò)建模和性能分析” [4]。他的菜單非常簡單易用，并且 COMNET III 飽含了全面徹底的參考手冊和線上技術(shù)支持。一個對象的運行系統(tǒng)中的 I/O 子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫都能使用該工具仿真?！?COMNET III 他被設(shè)計成帶有許多對象，這些 對象的屬性能夠定義成與真實計算機網(wǎng)絡(luò)相一致。使用者可以分離對象的報告或選擇需要研究的報告。這種分析方法可以改進(jìn)以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的模型不能掌控的隨機情況方法.。這種特性對產(chǎn)生路由算法和路由表來控制網(wǎng)絡(luò)上和實體間的的通信十分重要。三、網(wǎng)絡(luò)仿真軟件在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用計算機仿真是一種強有力的輔助教育工具，利用計算機仿真技術(shù)增加了學(xué)生動手實踐的機會，使傳統(tǒng)教學(xué)更生動形象。為此，我們構(gòu)建了一個計算機網(wǎng)絡(luò)仿真平臺，不僅可以演示底層協(xié)議的工作原理，通過自己修改協(xié)議參數(shù)來改進(jìn)協(xié)議并進(jìn)行驗證，還可以模擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜鸵恍┚W(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作方式。通過搭建網(wǎng)絡(luò)模型由淺入深的學(xué)習(xí)，理解網(wǎng)絡(luò)實體，實體間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，和協(xié)議控制的復(fù)雜聯(lián)系。重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）4圖 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的仿真模型四、網(wǎng)絡(luò)仿真軟件在教學(xué)領(lǐng)域?qū)嵺`中的注意問題雖然計算機網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)解決了計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論教學(xué)的難題，增強了實踐教學(xué)的力度，但不能完全依賴計算機仿真實驗而取消真實實驗。因此，在具體實施中，應(yīng)該虛實結(jié)合，有目的地讓學(xué)生在真實環(huán)境中進(jìn)行操作，讓他們對相關(guān)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有親身體會，印象深刻。隨著計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的高速發(fā)展，計算機仿真技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域?qū)⒂懈鼜V闊的應(yīng)用 [4]。局域網(wǎng)（LAN）的結(jié)構(gòu)我們運用的主要有三種類型：以太網(wǎng)（Ether ）IEEE ──CSMA/CD 訪問方法及物理層規(guī)定，令牌總線 (Token Bus）IEEE ──令牌總線網(wǎng)介質(zhì)訪問控制及物理層規(guī)定，令牌環(huán)（Token Ring ）IEEE ──令牌環(huán)網(wǎng)訪問方法及物理層規(guī)定等 [8]。在物理層，主要測試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)鏈路的各項物理參數(shù)，如衰減、串?dāng)_、NEXT、線路噪聲等，這些參數(shù)的指標(biāo)要求是達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求；在鏈路層，則要測試網(wǎng)絡(luò)的連通性、可達(dá)性、幀傳輸效率和正確率、協(xié)議種類、幀碰撞率、流量等參數(shù)。在 COMNET 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）6III 中我們測試的是節(jié)點的利用率，信道的利用率，信息和數(shù)據(jù)包延遲情況，我們主要根據(jù)這些指標(biāo)來評判網(wǎng)絡(luò)的性能。也就是說，所有的廣播信息會播發(fā)到網(wǎng)絡(luò)的每一個端口，交換機、網(wǎng)橋不能阻止廣播信息的傳播。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備越來越多，廣播所占用的時間也會越來越多，多到一定程度時，就會對網(wǎng)絡(luò)上的正常信息傳遞產(chǎn)生影響，輕則造成傳送信息延時，重則造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上斷開，甚至造成整個網(wǎng)絡(luò)的堵塞．癱瘓，這就是廣播風(fēng)暴。以太網(wǎng)是廣播網(wǎng)，使用 CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問，沖突檢測機制)控制方法，“但是廣播信道存在端到端地信道傳輸延時，這種傳輸延時越大載波偵聽節(jié)點不能檢測到已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)中開始傳送的節(jié)點的可能性就越大”，這樣就會產(chǎn)生兩個或更多結(jié)點同時開傳輸，從而產(chǎn)生沖突（collision） [11]。第二節(jié) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的步驟和原則一、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的基本步驟① 理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議② 了解 LAN/WAN 所用物理設(shè)備特性③ 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、理解基本網(wǎng)絡(luò)原則④ 評估影響網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的特性重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）7我們在這里主要應(yīng)用到是網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計以及用 COMNET III 對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行評估。⑵、先進(jìn)性和成熟性系統(tǒng)設(shè)計既要采用先進(jìn)的概念、技術(shù)和方法，又要注意結(jié)構(gòu)、設(shè)備、工具的相對成熟。⑶、可靠性和穩(wěn)定性在考慮技術(shù)先進(jìn)性和開放性的同時，還應(yīng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設(shè)備性能、系統(tǒng)管理、廠商技術(shù)支持及維修能力等方面著手，確保系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)到最大的平均無故障時間。核心層設(shè)備的系統(tǒng)模塊，如電源模塊等均能 1＋1冗余備份。⑷、安全性和保密性 在系統(tǒng)設(shè)計中，既考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護(hù)和隔離，因此系統(tǒng)應(yīng)分別針對不同的應(yīng)用和不同的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，采取不同的措施，包括系統(tǒng)安全機制、數(shù)據(jù)存取的權(quán)限控制等，如劃分VLAN、ACL、PORT+IP+MAC綁定、MAC地址綁定等。⑹、結(jié)構(gòu)化設(shè)計① 接入層連接各端末設(shè)備，做為網(wǎng)絡(luò)智能安全接入和策略的邊緣，我們在核心層和匯聚層的設(shè)計中主要考慮的是網(wǎng)絡(luò)性能和功能性要高，那么我們在接入層設(shè)計上主張使用性能價格比高的設(shè)備。當(dāng)然我們也應(yīng)該考慮端口密重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）8度的問題。匯聚層設(shè)計為連接本地的邏輯中心，需要較高的性能和比較豐富的功能。第三節(jié) COMNET III 仿真軟件的認(rèn)識及應(yīng)用COMNET III 是計算機通信網(wǎng)絡(luò)性能分析的強大工具，基于對網(wǎng)絡(luò)模型的描述，網(wǎng)絡(luò)路由控制算法和工作負(fù)載的描述，并提供網(wǎng)絡(luò)性能評測報告。COMNET III 是由學(xué)校老師從國外帶回來的，在使用這款軟件的時候，計算機系統(tǒng)時間要設(shè)置到 2022 年到 2022 年。安裝程序?qū)咐Ｐ头旁谕瑯用麨?COMNET III 的路徑下。運行 COMNET III，主界面如圖 所示： 圖 COMNET III 界面菜單欄 工具欄工具圖形欄工作視圖區(qū)重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）9一、工作視圖區(qū)說明COMNET III 展現(xiàn)的所有模型定義，模型運行，結(jié)果展示都是在這里；所有仿真的網(wǎng)絡(luò)元素都陳列。二、菜單欄說明File 菜單下拉可以對于網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行新建，打開，保存等操作，Edit 菜單可以進(jìn)行復(fù)制，粘帖等操作，Define 欄中可以統(tǒng)一定義 node，link，protocol，等，Report 菜單可以定義報告名稱以及報告中的某些性能指標(biāo)進(jìn)行有目的的進(jìn)行選擇。三、工具圖形欄說明(圖 )大部分對象的圖標(biāo)都在這里可以找到，特殊的可以在菜單欄中定義。圖 COMNET III 工具欄說明第四節(jié) COMNET III 主要網(wǎng)絡(luò)元素含義及參數(shù)說明重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）10一 、網(wǎng)絡(luò)元素含義和設(shè)定簡要元素介紹⑴、Node節(jié)點代表硬件（計算機或路由器）COMNET III 有四個基本的節(jié)點類型： Processing Node，Computer Groups， Network device，Switch Node。Processing Node 能模型服務(wù)器，網(wǎng)關(guān)和通信交換機。SWITCH Node ，僅用于路由流量，這個節(jié)點不能源或匯的流量。pointtopoint link：用于兩個節(jié)點間。 他們也只有一種類型的連結(jié)，可以進(jìn)行電路交換電話通訊。CSMA/CD link：局域網(wǎng)中多個節(jié)點相連，形成沖突域。⑶、Traffic Source① 消息源（Message source）消息源是結(jié)合一個應(yīng)用源的傳輸信息命令，用于模擬特定使用者或協(xié)議該消息可連接 device， puter group 和 processing source?？蛇B接 puter group，和 processing source?？蛇B接 puter group 和 processing source。指定的呼喚來源方面的要求到達(dá)時間，期限，（通過路由級）的帶寬要求。C Node（Processing Node ） , Router Node, ATM Switch Node and the PointToPoint 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）11link。⑸、Routing algorithms 路由算法（用于包交換的有 6 個）① RIP minimum ② shortest measured delay③ Linkstate shortest path first ④ minimum penalty⑤ IGRP ⑥user define Routing⑹、Destination 消息目的地① least busy list消息目的節(jié)點設(shè)為向目標(biāo)列表（destination list）中最空閑的發(fā)送包。③ random list向目標(biāo)列表（destination list）中所有節(jié)點發(fā)送的概率相等。⑤ random robin list 按目標(biāo)（destination list）中規(guī)定好的節(jié)點順序發(fā)送。對我們實驗中常用的參數(shù)進(jìn)行說明⑴、Traffic Source 屬性參數(shù)含義表 Traffic Source 屬性參數(shù)含義Source名稱參數(shù) 參數(shù)含義重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）12Interarrival time是節(jié)點上前一個 message 和下一個 message 產(chǎn)生時間的間隔；時長設(shè)定可以選擇服從指數(shù)概率函數(shù)分布（exponential distribution）該消息目標(biāo)可以是 device， puter group（一般只到 group 中的某一臺 puter） ，和 puter。Priority 優(yōu)先級設(shè)置，是節(jié)點某一時刻產(chǎn)生的消息在outbuffer 消息隊列中所處位置，最高優(yōu)先級可是消息排在對首。有三種方法來定：（1）probability distribution 概率分布算法。 （3）base on file size 基于收到的文件大小。Triggered source 觸發(fā)源，用來模擬 node 的重大狀態(tài)改變?nèi)纾壕瘓蟀l(fā)生/解除/發(fā)送失敗/線路中斷/線路恢復(fù)。Message text 消息標(biāo)簽；是加在 message 上的標(biāo)簽，功能是觸發(fā)目的 node 返回一些信息。Response sourceRouting class 可以規(guī)定包使用不同的路由協(xié)議組。⑵、Report 選項含義表 Report 選項含義Report 選項 選項含義Message Delay 是 message 的生存期 life time，或重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）13(Message amp。Message Delivered(Message amp。Packet Delay(Message amp。Received Message Count(Node)確認(rèn)收到信息數(shù)。當(dāng) Destination 為 Least busy list 時，用于選擇最空閑得 node 為發(fā)送目標(biāo)。Collisions Stats (Link)在存在沖突域的連接類型上才有用比如：CSMA/CD.是改種網(wǎng)絡(luò)檢測沖突的手段，顯示鏈路上發(fā)生沖突的情況。Replication Length設(shè)定仿真運行的時間，其值會在報告中顯示出來。Tracing 屏幕追蹤，在屏幕上顯示信息傳輸情況。⑵、WAN cloud：大量變化的點對點連接的集合。一般用于仿真 Inter。從外層進(jìn)入子網(wǎng)內(nèi)部需要設(shè)置路由(backbone routing)，子網(wǎng)外部需要有 node 與 Access point 相連。常用于 cloud 和 Sub。Cloud 內(nèi)部的 Access point必須連接到 Link 上。可以實現(xiàn)不同局域網(wǎng)技術(shù)的互聯(lián)。三、網(wǎng)絡(luò)仿真模型建模過程網(wǎng)絡(luò)模型的建模過程可以概括為以下步驟：在工作平臺上使用工具欄的相應(yīng)選項繪制網(wǎng)絡(luò)結(jié)點，網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)擁重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）15塞量等相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)元素，同時提供相應(yīng)的開發(fā)視圖模式；連接繪制的網(wǎng)絡(luò)元素，確定他們之間的聯(lián)系關(guān)系；設(shè)置調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)點，網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)擁塞量的參數(shù)及屬性；設(shè)置網(wǎng)絡(luò)路由算法，傳輸協(xié)議的參數(shù)屬性，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)仿真運行的參數(shù)；設(shè)置性能分析報告選項；運行仿真，分析性能報告 [14]；第五節(jié) 本章小結(jié)本章根據(jù)實驗內(nèi)容涉及到的重要計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)概念和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計基本原則作了系統(tǒng)的介紹，為后面的動手實驗做了鋪墊，講解了一般的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法，并介紹了 COMNET III 軟件的使用方法。COMNET III 作為商用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件收費軟件，這導(dǎo)致關(guān)于該仿真器的中文書籍資料非常稀少，所以在大量查閱翻譯國外英文文獻(xiàn)書籍和 CACI 公司的詳細(xì)但機械化說明的基礎(chǔ)上，本章詳細(xì)解釋了 COMNET III 軟件的關(guān)鍵元素含義。本實驗系統(tǒng)主要研究以下幾個方面：電話交換網(wǎng)，LAN 的建模，WAN 的建模，LAN/WAN 互聯(lián)，企業(yè)局域網(wǎng)與遠(yuǎn)程連接，COMNET III 中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次的體現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)性能中的具體作重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）16用。學(xué)習(xí)構(gòu)造局域網(wǎng)，廣域網(wǎng)，和局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)。通過向網(wǎng)絡(luò)中加入新的應(yīng)用，和分別測試網(wǎng)絡(luò)中的消息源，響