網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)文獻(xiàn)綜述(共18頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 成績(jī)： 專心-專注-專業(yè)網(wǎng)絡(luò)仿真文獻(xiàn)綜述摘要:網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)是一種通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)鏈路的統(tǒng)計(jì)模型, 并模擬網(wǎng)絡(luò)流量的傳輸, 從而獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)或優(yōu)化所需要的網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)的仿真技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)以其獨(dú)有的方法能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供客觀、可靠的定量依據(jù)，縮短網(wǎng)絡(luò)建設(shè)周期，提高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中決策的科學(xué)性，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資風(fēng)險(xiǎn)。網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)是一種通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)鏈路的統(tǒng)計(jì)模型, 并模擬網(wǎng)絡(luò)流量的傳輸, 從而獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)或優(yōu)化所需要的網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)的仿真技術(shù)。由于仿真不是基于數(shù)學(xué)計(jì)算, 而是基于統(tǒng)計(jì)模型，因此，統(tǒng)計(jì)復(fù)用的隨機(jī)性被精確地再現(xiàn)。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)仿真；統(tǒng)計(jì)模型；仿

2、真技術(shù) 1.前言目前，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)一般采用的是經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)及計(jì)算等傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法。不過(guò)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大、網(wǎng)元類型不斷增多、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙遮厪?fù)雜、網(wǎng)絡(luò)流量紛繁交織時(shí)，以經(jīng)驗(yàn)為主的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法的弊端就越來(lái)越顯現(xiàn)出來(lái)了。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)者相對(duì)來(lái)說(shuō)缺乏大型網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中主觀的成分更加突出。數(shù)學(xué)計(jì)算和估算方法對(duì)于大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用往往是非常困難的，得到的結(jié)果的可信性也是比較低的，特別是對(duì)于包交換、統(tǒng)計(jì)復(fù)用的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，情況更是如此。因此，隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)充，越來(lái)越需要一種新的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)手段來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的客觀性和設(shè)計(jì)結(jié)果的可靠性，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資風(fēng)險(xiǎn)。網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)正是在這種需

3、求拉動(dòng)下應(yīng)運(yùn)而生的。網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)以其獨(dú)有的方法能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供客觀、可靠的定量依據(jù)，縮短網(wǎng)絡(luò)建設(shè)周期，提高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中決策的科學(xué)性，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資風(fēng)險(xiǎn)。網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)是一種通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)鏈路的統(tǒng)計(jì)模型, 并模擬網(wǎng)絡(luò)流量的傳輸, 從而獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)或優(yōu)化所需要的網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)的仿真技術(shù)。由于仿真不是基于數(shù)學(xué)計(jì)算, 而是基于統(tǒng)計(jì)模型，因此，統(tǒng)計(jì)復(fù)用的隨機(jī)性被精確地再現(xiàn)。它以其獨(dú)有的方法為網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供客觀、可靠的定量依據(jù)，縮短網(wǎng)絡(luò)建設(shè)周期，提高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中決策的科學(xué)性，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資風(fēng)險(xiǎn)。 2.網(wǎng)絡(luò)仿真軟件比較分析網(wǎng)絡(luò)仿真軟件通過(guò)在計(jì)算機(jī)上建立一個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)

4、境的模擬，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)發(fā)人員在這個(gè)平臺(tái)上不僅能對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、協(xié)議、以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，還能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。另外，仿真軟件所提供的仿真運(yùn)行和結(jié)果分析功能使開(kāi)發(fā)人員能快速、直觀的得到網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)或做出決策提供更便捷、有效的手段。因此運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、算法等進(jìn)行仿真已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信研究中必不可少的一部分。2.1 OPNET仿真軟件介紹Technology公司的OPNET仿真軟件能夠滿足大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的仿真需要。2.1.1 OPNET具有的突出特點(diǎn)1. 提供三層建模機(jī)制，最底層為Process模型，以狀態(tài)機(jī)來(lái)描述協(xié)議；其次為Node模型，由相應(yīng)的協(xié)議模

5、型構(gòu)成，反映設(shè)備特性；最上層為網(wǎng)絡(luò)模型。三層模型和實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、協(xié)議層次完全對(duì)應(yīng)，全面反映了網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)特性。 2. 提供了一個(gè)比較齊全的的基本模型庫(kù)，包括：路由器、交換機(jī)、服務(wù)器、客戶機(jī)、ATM設(shè)備、DSL設(shè)備、ISDN設(shè)備等等。 3.采用離散事件驅(qū)動(dòng)的模擬機(jī)理（discrete event driven），與時(shí)間驅(qū)動(dòng)相比，計(jì)算效率得到很大提高。 4.采用混合建模機(jī)制，把基于包的分析方法和基于統(tǒng)計(jì)的數(shù)學(xué)建模方法結(jié)合起來(lái)，既可得到非常細(xì)節(jié)的模擬結(jié)果，也大大提高了仿真效率。 5.OPNET具有豐富的統(tǒng)計(jì)量收集和分析功能。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)

6、告。 6.提供了和網(wǎng)管系統(tǒng)、流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的接口，能夠方便的利用現(xiàn)有的拓?fù)浜土髁繑?shù)據(jù)建立仿真模型，同時(shí)還可對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。2.1.2 OPNET的缺點(diǎn) 1.價(jià)錢昂貴，OPNET的單使用者授權(quán)費(fèi)超過(guò)2萬(wàn)5千美金。價(jià)格的因素使得盜版猖獗。 2.學(xué)習(xí)的進(jìn)入障礙很高，通過(guò)專門培訓(xùn)而達(dá)到較為熟練程度至少需一個(gè)多月的時(shí)間。 3.仿真網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和流量很大時(shí)，仿真的效率會(huì)降低。目前解決方法：采用分層的建模方法，匯聚網(wǎng)絡(luò)流量，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)模型；背景流量和前景流量相配合；流量比例壓縮方法；優(yōu)化調(diào)整仿真參數(shù)設(shè)計(jì)；路由流量的簡(jiǎn)化；結(jié)果分析；如何針對(duì)不同的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，選擇合適的結(jié)果收集和處理方法。來(lái)源：（廣東省電信科學(xué)技術(shù)研

7、究院） 4.軟件所提供的模型庫(kù)是有限的，因此某些特殊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的建模必須依靠節(jié)點(diǎn)和過(guò)程層次的編程方能實(shí)現(xiàn)。涉及底層編程的網(wǎng)元建模具有較高的技術(shù)難度，因?yàn)樾枰獙?duì)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)及其實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)有深入的了解、并掌握網(wǎng)絡(luò)仿真軟件復(fù)雜的建模機(jī)理。因此，一般需要經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)的專業(yè)技術(shù)人員才能完成。編程的難度限制了OPNET的普及與推廣。此外，建立在OPNET上的仿真平臺(tái)當(dāng)前無(wú)法脫離OPNET環(huán)境，也是OPNET的一個(gè)局限性。 5.OPNET對(duì)路由協(xié)議的仿真比較適合，但是對(duì)鏈路的仿真好想就只能通過(guò)Pipeline stage來(lái)做。例如有用戶試了把pipeline stage中radio的propagation de

8、lay model的傳輸速度（default值是光速）改為聲波在海水中的速度1500m/s，但是仿真出來(lái)的propagation delay結(jié)果居然沒(méi)太大的改變。而根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)matlab或者spw就比較合適做鏈路層的仿真。2.2 NS(NETWORK SIMULATOR)簡(jiǎn)介NS是一個(gè)由UC Berkeley開(kāi)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。該軟件的開(kāi)發(fā)最初是針對(duì)基于UNIX系統(tǒng)下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和仿真而進(jìn)行的。 NS的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了使用兩種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，C+和Otcl。這兩種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言都是面向?qū)ο蟮?。C+程序模塊的運(yùn)行速度非?？?，是強(qiáng)制類型的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，容易實(shí)現(xiàn)精確的，復(fù)雜的算法

9、，但是修改和發(fā)現(xiàn)，修正bug所花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，因?yàn)樗容^復(fù)雜。Otcl是腳本程序編寫語(yǔ)言，是無(wú)強(qiáng)制類型的，比較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)和修改，容易發(fā)現(xiàn)的修正bug，雖然它的運(yùn)行速度和C+的模塊相比要慢很多。 NS設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是基于網(wǎng)絡(luò)仿真，它集成了多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，業(yè)務(wù)類型，路由排隊(duì)管理機(jī)制，路由算法。此外，NS還集成了組播業(yè)務(wù)和應(yīng)用于局域網(wǎng)仿真有關(guān)的部分、MAC層協(xié)議。其仿真主要針對(duì)路由層，傳輸層，數(shù)據(jù)鏈路層展開(kāi)，因此NS可以進(jìn)行對(duì)固定，無(wú)線，衛(wèi)星以及混合等多種網(wǎng)絡(luò)的仿真。但它最適用于TCP層以上的模擬。NS的特點(diǎn)是源代碼公開(kāi)；可擴(kuò)展性強(qiáng)；速度和效率優(yōu)勢(shì)明顯。2.2.1 NS與OPNET優(yōu)缺點(diǎn)比較1. O

10、PNET與NS2的關(guān)系有點(diǎn)象windows和linux的關(guān)系。而它們也分別是在這兩個(gè)環(huán)境下（OPNET在win，NS2在linux）安裝使用最匹配。2. OPNET是商業(yè)軟件，所以界面非常好。功能上很強(qiáng)大，界面錯(cuò)落有致，統(tǒng)一嚴(yán)格。操作也很方便，對(duì)節(jié)點(diǎn)的修改主要就是對(duì)其屬性的修改。是優(yōu)點(diǎn)也是其缺點(diǎn)，如果你需要特殊的節(jié)點(diǎn)或很適合自己的節(jié)點(diǎn)就不如NS2方便。同時(shí)，由于是商業(yè)軟件所以版本推出不如NS2快。3. NS2是自由軟件，免費(fèi)，這是與OPNET相比最大的優(yōu)勢(shì)，因此它的普及度較高，是OPNET強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。4. NS2界面不如OPNET，雖然功能也很強(qiáng)大，但有很多零散的東西，剛學(xué)的時(shí)候很麻煩，

11、不容易上手。操作上比較方便，但由于不是同一公司開(kāi)發(fā)的，所以格式上不是很統(tǒng)一，說(shuō)明手冊(cè)的條理也不是很好。沒(méi)有現(xiàn)成的節(jié)點(diǎn)什么的你可以自己用C+編，可以按照自己的意圖來(lái)構(gòu)造你想要的節(jié)點(diǎn)。3.網(wǎng)絡(luò)仿真一般過(guò)程進(jìn)行仿真之前，首先要對(duì)仿真的對(duì)象有徹底全面的認(rèn)識(shí)，并對(duì)所用仿真軟件的編輯運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)用的規(guī)范有清楚的了解。之后，有的放矢的選擇仿真內(nèi)容， 在內(nèi)容選擇方面要兼顧實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的復(fù)雜度和軟件提供的功能，這主要考慮到一些仿真軟件在某一特定方面提供的支持有限。然后，對(duì)仿真的過(guò)程進(jìn)行細(xì)致的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，建立仿真流程框圖，定義輸入輸出。完成前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)后，就可以在仿真軟件提供的編輯器中建立仿真的系統(tǒng)模型，這里包括

12、設(shè)計(jì)建立網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)中各通信實(shí)體的屬性，編寫新的協(xié)議、算法或改變已有模型等。另外，為方便結(jié)果分析還要設(shè)一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的收集點(diǎn)，這些點(diǎn)在仿真運(yùn)行過(guò)程中可根據(jù)用戶需要收集數(shù)據(jù)。最后，在設(shè)置完仿真運(yùn)行時(shí)需要的參數(shù)后，就可以開(kāi)始運(yùn)行仿真了。仿真結(jié)束后，收集到的統(tǒng)計(jì)結(jié)果將通過(guò)結(jié)果分析器顯示給用戶。用戶根據(jù)結(jié)果分析器提供分析結(jié)果，決定是否對(duì)原有計(jì)劃進(jìn)行修改。下面，以在OPNET 環(huán)境下進(jìn)行路由算法模擬為例具體介紹網(wǎng)絡(luò)的仿真過(guò)程。在OPNET 中網(wǎng)絡(luò)模擬仿真的過(guò)程主要分為，網(wǎng)絡(luò)模型的建立和配置、仿真的運(yùn)行和結(jié)果分析三個(gè)階段。針對(duì)每個(gè)階段OPNET 都提供了相應(yīng)的編輯工具。3.1網(wǎng)絡(luò)模型的建立和配置

13、OPNET 使用網(wǎng)絡(luò)編輯器(N etwork Editor)、節(jié)點(diǎn)編輯器(Node Editor)和進(jìn)程編輯器(Pro2cess Editor)建立仿真模型。這三者以層次化的方式組合而成。仿真開(kāi)始，首先要在網(wǎng)絡(luò)編輯器中建立系統(tǒng)的仿真環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)模型的建立可以選用OPNET 中提供的各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，也可以根?jù)需要選擇或創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后定義網(wǎng)絡(luò)中各通信實(shí)體，包括源節(jié)點(diǎn)、路由器、目的節(jié)點(diǎn)和通信線路等，并分別設(shè)置它們的屬性，如源節(jié)點(diǎn) simple source 模塊以間隔為1秒的速度產(chǎn)生數(shù)據(jù)。模型建立好之后要測(cè)試各節(jié)點(diǎn)的連接狀況，以確定網(wǎng)絡(luò)是否通暢。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建立完成后通過(guò)雙擊網(wǎng)

14、絡(luò)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入該節(jié)點(diǎn)的編輯界面，利用節(jié)點(diǎn)編輯器提供的處理機(jī)模塊、排隊(duì)模塊、發(fā)送建模等建立起節(jié)點(diǎn)內(nèi)的功能模塊和模塊間的數(shù)據(jù)流，在我們的路由算法仿真中要分別為源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)和路由器建立不同的功能模塊。其中，源節(jié)點(diǎn)由數(shù)據(jù)流產(chǎn)生、發(fā)送模塊組成；目的節(jié)點(diǎn)由接收模塊和處理模塊組成，分別完成數(shù)據(jù)流的接收和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的收集、處理工作；路由器由發(fā)送、接收模塊以及中央處理模塊組成，中央處理模塊主要實(shí)現(xiàn)路由選擇以及數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)等功能。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)內(nèi)各功能需要通過(guò)在進(jìn)程編輯器中進(jìn)行狀態(tài)描述和編程實(shí)現(xiàn)各自的功能。以路由器中中央處理模塊的功能實(shí)現(xiàn)為例，在模塊上雙擊進(jìn)入進(jìn)程編輯界面后，要?jiǎng)?chuàng)建若干狀態(tài)，并且定義狀態(tài)間的控制流

15、。所有的狀態(tài)中都使用C，C+ 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)算法的描述。最后，通過(guò)點(diǎn)擊工具欄中的圖標(biāo)完成代碼的編譯，編譯通過(guò)后就可以在網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行仿真了。新協(xié)議和算法的編寫可以參照OPN ET 提供的一些常用協(xié)議的模型和原代碼，如ATM、TCPIP、Frame、Relay、OSPF、RIP 等。本例中進(jìn)行兩種算法的比較是將同一網(wǎng)絡(luò)模型的腳本(Scenatios) 多次復(fù)制, 再利用腳本轉(zhuǎn)換將不同的算法加入各自的腳本中。3.2仿真的運(yùn)行在運(yùn)行仿真之前，先使用探針編輯器(Probe Editor)設(shè)置一些探針到需要采集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的點(diǎn)上，以便在最后的結(jié)果分析中使用。另外，還要設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，如運(yùn)行時(shí)間、路由表的導(dǎo)入導(dǎo)出等。OP

16、N ET 的高效仿真引擎和內(nèi)存管理系統(tǒng)大大提高了仿真的運(yùn)行速度。仿真運(yùn)行過(guò)程中還可利用OPN ET 提供的交互式調(diào)試工具，隨時(shí)中斷正在運(yùn)行的仿真程序。本例中探針設(shè)置在路由器、目的節(jié)點(diǎn)等的處理模塊上，用于統(tǒng)計(jì)節(jié)點(diǎn)的吞吐量、比特率、阻塞率等，仿真運(yùn)行的時(shí)間設(shè)為 200 秒數(shù)據(jù)采集點(diǎn)為128個(gè)。3.3結(jié)果分析仿真運(yùn)行結(jié)束后，利用OPNET提供的結(jié)果分析器將仿真運(yùn)行中收集到的統(tǒng)計(jì)結(jié)果以參數(shù)曲線的形式表現(xiàn)出來(lái)。在結(jié)果圖中加入其它算法的仿真結(jié)果就可以完成不同算法間結(jié)果的比較，這為進(jìn)一步的算法分析和優(yōu)化提供了有力的依據(jù)。4.網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)分析4.1網(wǎng)絡(luò)仿真的特點(diǎn)分析首先，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

17、定量依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)能夠迅速地建立起現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的模型，并能夠方便地修改模型并進(jìn)行仿真，這使得網(wǎng)絡(luò)仿真非常適用于預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的性能。其次，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。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)多個(gè)不同的設(shè)計(jì)方案，它們往往是各有優(yōu)缺點(diǎn)，僅憑主觀判斷，很難作出正確的選擇，因此如何進(jìn)行科學(xué)的比較和取舍往往是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者們感到頭疼的事。網(wǎng)絡(luò)仿真能夠通過(guò)為不同的設(shè)計(jì)方案建立模型，進(jìn)行模擬，獲取定量的網(wǎng)絡(luò)性能預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，為方案的驗(yàn)證和比較提供可靠的依據(jù)。4.2網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)在國(guó)外，網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的研究和應(yīng)用已經(jīng)有10多年的歷史。過(guò)去網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)主要用于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的開(kāi)發(fā)和研究，使

18、用者大都是大學(xué)和研究院、所的研究和開(kāi)發(fā)人員。網(wǎng)絡(luò)仿真軟件的操作相當(dāng)復(fù)雜，使用者一般需要半年左右時(shí)間的培訓(xùn)和熟悉才能夠熟練地掌握。近年來(lái)，由于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)日趨復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日趨龐大，網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的需求日漸強(qiáng)烈。于是，網(wǎng)絡(luò)仿真軟件廠商今年來(lái)紛紛把應(yīng)用和開(kāi)發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)方面，將用戶由原來(lái)的研究開(kāi)發(fā)人員轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)人員，簡(jiǎn)化軟件界面和操作流程，強(qiáng)化軟件的工程應(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(kāi)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。OPNET與HP網(wǎng)管緊密結(jié)合就是一個(gè)典型的例子。不過(guò)，應(yīng)該指出，網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)方面

19、的應(yīng)用時(shí)間還不長(zhǎng)，特別是在大型網(wǎng)絡(luò)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方面，還處于應(yīng)用的初級(jí)階段，尚有不少重要的技術(shù)問(wèn)題有待解決。網(wǎng)絡(luò)仿真規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件的使用和操作還相當(dāng)復(fù)雜，還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到一般網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)短時(shí)間培訓(xùn)就能夠熟練使用的目標(biāo)。不過(guò)，網(wǎng)絡(luò)仿真軟件廠家正在全力向這個(gè)方向努力。我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的研究今年（1999年）剛剛起步，這主要有兩個(gè)原因，第一是我國(guó)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展較晚，對(duì)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的需求相對(duì)不是十分迫切；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)。近年來(lái)，特別是1998年以來(lái)，由于我國(guó)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展的拉動(dòng)和美國(guó)解除高端網(wǎng)絡(luò)

20、仿真軟件出口的限制的刺激，我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)仿真研究和應(yīng)用逐步起步。5.總結(jié)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)是一種全新的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，該技術(shù)以其獨(dú)特的技術(shù)手段，成為一種經(jīng)濟(jì)、有效和其他傳統(tǒng)方法不可替代的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的有力工具。盡管這一技術(shù)并未完全成熟，還在不斷發(fā)展和完善，但是國(guó)外眾多成功的應(yīng)用事例和研究隊(duì)伍的不斷擴(kuò)大的事實(shí)充分顯示出了她旺盛的生命力?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的日趨復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的日漸龐大，對(duì)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的需求必將越來(lái)越迫切，網(wǎng)絡(luò)仿真的應(yīng)用也將越來(lái)越廣泛。我國(guó)雖然起步較晚，但是Internet網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展必將強(qiáng)勁地拉動(dòng)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的研究和應(yīng)用。我們相信，未來(lái)數(shù)年將是網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，今后網(wǎng)絡(luò)仿真技

21、術(shù)必將成為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)不可缺少的工具。參考文獻(xiàn)1 Introduction to ModelerJ . OPNET Simulation Technology,2006.2 A Qukck Look at COMNET ¸ M , CACI INc. , 2009.3 OPNET 7. 0. B ModlerJ ,OPNET Technology Inc. , 2005.4 徐啟建，通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展綜述J ，數(shù)據(jù)通信，2012，(1)：49- 5515 雷擎、王行剛，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬方法與工具J ，通信學(xué)報(bào)，2001，(9)：84- 906 于斌、孫斌、溫暖、王繪麗、陳江

22、鋒，852與網(wǎng)絡(luò)模擬，北京，人民有點(diǎn)出版社，20077 李方敏，網(wǎng)絡(luò)仿真軟件NS的結(jié)果輸出和分析,20108 陳敏，OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真，清華大學(xué)出版社，2004.9 陸正福、劉吉慶，基于OPNETModeler的網(wǎng)絡(luò)性能仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2006（4）.10 侯宗浩、王秉康、黃泳翔、網(wǎng)絡(luò)仿真的研究.計(jì)算機(jī)仿真，2011，20（10）.11 王文博，張金文.OPNETModeler與網(wǎng)絡(luò)仿真，人民郵電出版社，2013.12 伍俊洪，等，網(wǎng)絡(luò)仿真方法和OPNET仿真技術(shù)，計(jì)算機(jī)工程，2007，30（3）.13 張銘，等，OPNETModeler與網(wǎng)絡(luò)仿真，人民郵電出版社，2009附1：英文

23、文獻(xiàn)Wireless network simulation technology researchZhong Hui Zhang Liang<Information and Control Engineering, Shenyang Jianzhu University Shenyang >Summary:Simulation technology plays an important role in the design of modern communication networks.In a bad environment for the simulation of the

24、performance evaluation of network protocols, simulation results must be effectively analyzed and processed.Introduces free NS2 network simulation software simulation mechanism works and discuss NS2 used in wireless network simulation, simulation results presentation output format, on this basis, to

25、make a qualitative analysis of simulation results and analyze the performance of the entire network.Keywords: NS2: wireless networks; network simulationCLC: TP393 Document code: A Article ID :1671 -7597 (2010) -010 IntroductionToday, thousands of people have laptops, so more and more people are eage

26、r to get rid of the shackles of a wired network, you can freely communicate anywhere, anytime. 'In recent years, wireless network communication has been rapid development. Network protocol designed to become the focus of their research. In the study and design of network protocols typically requ

27、ire the use of simulation software to test and evaluate its performance. NS2 (Network Simulator, version2) is a network technology for open source code, free software simulation platform, researchers can easily use it for development of network technology, and development today, it contains the modu

28、le has been very rich, involving almost all aspects of network technology. So NS2 network simulation software has become an academia currently widely used.1 NS2 IntroductionNS2 is an object-oriented network simulator, developed by UC Berkeley together. It is itself a virtual clock, all by discrete e

29、vent-driven simulation. NS2 using C + + and Otcl as the development language. NS2 can be said Otcl script interpreter, which includes simulation event scheduler and network component object libraries, and network building model libraries. For reasons of efficiency, NS2 the data channel and control c

30、hannel separation. When the simulation is complete, NS2 will produce one or more text-based trace files. Just add some simple statements in the Otcl script, these files will contain detailed tracking information. These data can be used to analyze the next process, NAM can also be used to show up dur

31、ing the entire simulation.2 NS2 network simulation using the methods and general processNetwork simulation, first analysis involves the simulation which level.NS2 simulation in two levels: one is based on the hierarchical Otcl programming, another is based on c + + and Otcl programming level.If ther

32、e is no need of NS network elements, the need for NS extension, add the required network elements, namely to add a new c + + and Otcl class, write a new Otcl script.Assume that the user has completed the extension of NS2, and artifacts that are included in the NS2 has met the requirements, then a si

33、mulation step is roughly as follows:1Start writing Otcl script.First configuration simulation network topology, the basic characteristic of the link can be determined at this time, such as delay, bandwidth and loss strategy, etc.2Set up a agent agreement, including the equipment protocol binding and

34、 traffic model3Configuration portfolio model parameters, so as to determine traffic distribution on the network.4Set the Trace object, NS through the Trace files to save the entire simulation process.After the simulation, the user can analyze the Trace files.5Write other auxiliary process, set simul

35、ation over time, thus Otcl script written.6Using NS explain just write Otcl script execution.7To analyze the Trace files, useful data are obtained.8Adjust the configuration topology structure and business model, the simulation process.3 Wireless network simulation process analysis3.1 Wireless networ

36、k modelWireless network model is essentially by the mobile node (MobileNode) as the core, and additional support and features, to realize the multiple hops simulation of AD hoc networks and wireless local area network (LAN). MobileNode is derived from the Node class, so a basic Node objects attached

37、 on wireless and mobile Node function is constituted MobileNode.Its mobile features include: mobile nodes, periodic location update and maintain the topological edge, etc.Set MobileNode each network components, including the link layer (LL), connected to the LL ARP module, interface queue (IFQ), MAC

38、, the Channel is in OTclns - MobileNode. TCL.3.2 Wireless simulation implementationAssumptions on an area of 1100 m * 1000 m radius 10 mobile nodes, node - respectively (0) - node (9), the UDP connections between nodes, and set up on the CBR data flow.The simulation implementation steps are as follo

39、ws:1Some of the necessary attributes set model, such as mobile node type of the Channel, the MAC layer protocol, queue type and size, number of nodes.2Create a Topography object, ensure that all nodes are within the scope of the topology boundary movement.3Set the node properties, set the initial si

40、mulation properties assigned to the node.4Set the initial position and the nodes of the node and motor function.5UDP connections between nodes, and set up on the CBR data flow.6Establish finishSimulation process is used to close the trace file, and the nam is called.At the end of the simulation can

41、produce unicast. Tr files and unicast. Nam file, unicast, tr is trace files inside a record of each datagram delivery, reach and discard all of the information.Unicast. Nam file is used to demonstrate the simulation animation, run the command unicast. Nam command generates simulation animation.3.3 T

42、he results of simulation analysisNam of animation can only see each node periodically sends HELLO message, and sends data to each other between nodes.Not to see that the network running status and performance of the whole network, so you need to use AWK language to write programs to deal with the tr

43、ace file.Through processing the trace, we can make performance analysis to the entire network, calculate the entire network data transmission delay, packet loss rate and delay jitter, and throughput.4 conclusionNetwork simulation is analysis, research, design, and the necessary tools for improving n

44、etwork performance, it can help people more exact and more detailed analysis of the performance of the network model.This paper mainly introduces the NS2 and use NS2 simulator for 10 nodes of the structure of the wireless network has carried on the simulation, the dynamic display of the network para

45、meters results are obtained.It for us in the further work to optimize the design of the network, set up reasonable network parameter has very important practical reference value.References:1 Yu Bin, received, warm, wang lili, Chen Jiangfeng, 852 and network simulation, Beijing, people's a bit of

46、 a publishing house, 20072 Li Fangmin, output and analysis of the results of NS network simulation software.3 Brent Welch B. Tcl/Tk tutorial.4 Elizabeth M.R oyer. Routing in Ad hoc Mobile Networks: On - Demand and Hierarchical Strategies.The author cylinder interface:Zhong Hui (1964 -), male, liaoni

47、ng people, master degree, associate professor, research interests include wireless Internet, digital library, etc.;Zhang liang (1984 -), male, hebei Tang Shanren, master graduate student, research directions for the wireless network.附2：中文翻譯無(wú)線網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)研究鐘輝 張亮沈陽(yáng)建筑大學(xué)信息與控制工程學(xué)院遼寧沈陽(yáng)摘要：仿真技術(shù)在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中扮演重要角色，為在

48、仿真壞境下對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，必須對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行有效的分析和處理'主要介紹免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)仿真軟件NS2工作原理和仿真機(jī)制，討論NS2在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)仿真中的運(yùn)用，介紹仿真結(jié)果的輸出格式，在此基礎(chǔ)上對(duì)仿真結(jié)果做出定性分析并且分析整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。關(guān)鍵詞：NS2；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)仿真中圖分類號(hào)：19393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16717597 (2010) 010 引言如今，成千上萬(wàn)的人擁有便攜式計(jì)算機(jī)，所以人們?cè)絹?lái)越渴望能夠擺脫有線網(wǎng)絡(luò)的束縛，可以隨時(shí)隨地進(jìn)行自由通信。'近年來(lái)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信得到了迅速的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)成為其研究的重點(diǎn)。在研究和設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議時(shí)通常需要利用仿真軟件對(duì)其

49、性能進(jìn)行測(cè)試和評(píng)價(jià)。NS2(Network Simulator,version2)是一種針對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的源代碼公開(kāi)的、免費(fèi)的軟件模擬平臺(tái)，研究人員使用它可以很容易的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，而且發(fā)展到今天，它所包含的模塊已經(jīng)非常豐富，幾乎涉及到了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的所有方面。所以NS2成了目前學(xué)術(shù)界廣泛使用的一種網(wǎng)絡(luò)模擬軟件。1 NS2簡(jiǎn)介NS2是一種面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)仿真器，由UC Berkeley開(kāi)發(fā)而成。它本身有一個(gè)虛擬時(shí)鐘，所有的仿真都由離散事件驅(qū)動(dòng)。NS2使用C+和Otcl作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。NS2可以說(shuō)是Otcl的腳本解釋器，它包含仿真事件調(diào)度器、網(wǎng)絡(luò)組件對(duì)象庫(kù)以及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模型庫(kù)等。由于效率的原因，NS2將數(shù)據(jù)通道和控制通道的實(shí)現(xiàn)相分離。當(dāng)仿真完成以后，NS2將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)基于文本的跟蹤文件。只要在Otcl腳本中加入一些簡(jiǎn)單的語(yǔ)句，這些文件中就會(huì)包含詳細(xì)的跟蹤信息。這些數(shù)據(jù)可以用于下一步的分析處理，也可以使用NAM將整個(gè)仿真過(guò)程展示出來(lái)。2使用NS2進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真的方法和一般過(guò)程進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真,首先分析仿真涉及哪個(gè)層次。NS2仿真分兩個(gè)層次:一個(gè)是基于Otcl編程的層次,另一個(gè)是基于C+和Otcl編程的