OPNET Modeler网络建模与仿真 教学课件 作者 李馨 第1 5章 第1章.pptVIP

第1章 概述 知识点： 　　网络仿真概述 　　OPNET Modeler仿真软件简介 　　OPNET Modeler 10.0的新特性本章导读：　　网络仿真是近年来兴起的一项专门技术。通信领域的各种网络系统，包括核心网、接入网、无线网络、卫星网络以及各种混合型网络等，都可以通过软件手段进行网络仿真，以辅助我们分析网络性能，进行网络规划和设计。本章简要介绍网络仿真软件——OPNET Modeler，包括其主要用户群体、系统特点及典型应用，让读者对OPNET有大致的了解。本章还介绍了OPNET Modeler 10.0软件在以前版本的基础上所做的若干改进。 　　　　　　1.1 网络仿真概述　　网络仿真是一项新兴的专门技术，它通过数学建模和统计分析的方法模拟网络行为，从而获得特定网络的性能参数和统计报表。网络仿真的目的是为网络规划提供可靠的定量依据，以进行科学的网络设计和网络建设，同时提高网络的利用率，降低投资风险。　　网络仿真非常适用于网络性能的预测——它能够迅速建立现有网络的模型，并能够方便地对现有网络模型进行修改和仿真。 　　网络仿真能够验证实际的网络设计方案，或者对多个不同的设计方案进行比较。在网络规划设计过程中，通常会出现多个设计方案。如何对这些不同的方案进行科学的分析和比较，以选取性能最优者，往往是网络设计师所重点关注的问题。网络仿真为不同的设计方案建立不同的模型，对这些模型分别进行模拟仿真并获取定量的网络性能预测数据，通过分析数据，为方案间的验证和比较提供可靠的数学依据。 　　1.2 OPNET Modeler仿真软件简介　　OPNET Modeler作为一种主流网络仿真软件，为通信网络和分布式系统的建模提供了全面的模拟仿真开发环境。OPNET通过执行离散事件仿真来分析各种模拟系统的行为和性能。OPNET Modeler将各个仿真研究阶段所需要的工具相整合，组成了一个由模型设计工具、仿真核心、数据收集工具和数据分析工具有机结合起来的大型仿真系统。 1.2.1 OPNET Modeler的主要用户群体　　OPNET Modeler软件的用户群体主要可以分为两类：系统模拟人员和系统创建人员。系统模拟人员是OPNET Modeler软件的传统用户，他们通过网络仿真来研究技术问题。系统模拟人员通常关注被模拟系统的网络性能和行为，他们通常是网络拓扑、网络设备、网络协议和各种分布式网络应用的设计者。系统创建人员与系统模拟人员不同，他们并不使用OPNET Modeler来进行仿真研究，而使用OPNET Modeler来创建特定用户终端的用户化模型，以便为系统模拟人员搭建仿真研究的环境。 1.2.2 OPNET Modeler的主要特性　　OPNET Modeler是一个大型软件包，它不仅支持一般意义上的网络建模和仿真，还为各种特殊网络提供特殊的支持。为此，OPNET Modeler有一些重要特性。　　1. 面向对象　　OPNET Modeler创建的所有系统都由一系列属性可配置的对象组成。对象(Object)属于某个类(Class)。类以行为和属性的方式描述对象的特征。OPNET Modeler支持用户自定义新类以用于更广泛的系统研究。新类可能派生自某个父类，并根据特定应用进行“专门化”处理以提供更多对专有网络的支持。 　　2. 专门研究通信网络和信息系统　　OPNET提供很多与通信和信息处理相关的类型结构，为通信网络和分布式系统的模拟提供高度支持。　　3. 分级模型　　OPNET的模型是分级设计的，与实际通信网络的分级结构自然对应。　　4. 图形化编辑　　在工程建模的大多数环节中，OPNET都可以使用图形化编辑器来定义和编辑模型。这些编辑器提供了从被模拟系统到OPNET模型的规范映射。 　　5. 灵活开发自定义模型　　OPNET提供灵活的高级编程语言，为通信和分布式系统提供更广泛的支持。在这样的环境下，允许对所有已知的通信协议、算法和传输技术实施真实模拟。　　6. 自动仿真生成　　模型描述代码将被自动编译成C语言实现的可执行、高效率、离散的事件仿真程序。先进的仿真结构和仿真配置可将编译器对系统的要求最小化。 　　7. 基于特定应用的统计参量　　OPNET提供内建的性能统计参量，这些统计参量可以在仿真过程中自动收集。建模者可以使用用户自定义的统计参量来对系统进行扩展。　　8. 综合的仿真和分析工具　　性能评估和对比分析需要对大量的仿真结果进行研究。OPNET包含一系列综合的仿真和分析工具，可对仿真输出结果进行图形化表示。　　9. 交互式分析　　所有OPNET仿真可以通过一个交互式调试器自动合并仿真结果来对仿真进行交互式分析。 　　10. 动画　　OPNET可以自动生成被模拟