OPNET网络仿真--包交换.doc

一、实验目的 1.学习熟悉使用OPNET仿真软件，实现对网络场景的仿真。学习并掌握包交换有线网络的基本知识。 2.数据包建模。学习并掌握数据包建模的基本方法和技能。 3.有线链路建模。学习并掌握有线链路建模的基本方法和技能。 4.中心交换节点建模 学习并掌握中心交换节点建模的基本方法和技能。包括hub进程建模和包流的连接。 5.周边节点建模 学习并掌握周边节点建模的基本方法和技能，包括： src进程建模； sink进程建模； proc进程建模；包流的连接。 6.网络建模。学习并掌握包交换有线网络建模的基本方法技能。 7.配置参数、运行和调试仿真 学习并掌握收集统计量、配置参数、运行和调试仿真的基本方法和技能。 8.仿真结果分析。学习并掌握仿真结果分析的基本方法和技能。 二、实验过程 专题1：实现包交换 1、定义包格式 （1）从File 菜单列表中选择Packet Format，单击OK 按钮。这时打开包格式编辑器。 （2）单击Create New Field 工具按钮，然后将光标移到编辑窗口中，单击鼠标左键，接着单击右键。这时一个新的包域出现在编辑窗口中。设置包域的属性，定义好的包域名称和大小。 图1.包格式定义 （3）从File 菜单中选择 Save，命名包格式。 2、定义链路模型 （1）从File 菜单列表中选择Link Model，打开链路模型编辑器。 （2）找到链路类型支持属性框，设置支持的包格式，除了ptdup 外的链路类型对应的Supported属性设置为no，表明该链路只支持点对点双工连接。 （3）在packet formats 属性右边对应的Initial Value 栏中单击鼠标左键。“Supports All Packet Formats”和“Supports Unformatted Packets”复选框取消，同时将新增加包设置为Support。 图2.链路模型定义 3、创建中心节点 定义节点模型，中心交换节点：四对发信机和收信机（每对收发信机对应一个周边节点），一个中心交换处理进程（按地址转交包）。 （1）从File 菜单列表中选择Node Model，打开节点模型编辑器。 （2）在编辑窗口中放置一个进程模块，四个点对点发信机，和四个点对点收信机。 图3.中心进行模型定义 （3）给每个对象命名，并用包流将每个收信机和发信机和hub 相连。查看包流的连接情况。 图4.包流连接 （4）在收信机或收发信机模块上选择 Edit Attributes ，设置参数。 图5.属性设置 （5）创建hub 进程模型 ，从File 菜单列表中选择Process Model， 这时打开进程模型编辑器。创建idle状态 ，建立状态转移。 （6）编辑函数块按钮，输入代码，完成编辑。 图6.代码编辑 4、创建外围节点 创建周边节点模型，当周边节点生成一个包时，它必须给这个包指定一个目的地址，然后将它发往中心节点。如果周边节点接收到一个包时，它必须计算该包的端对端延时。因此周边节点必须包括一个业务生成模块、一个进程模块和一对点对点收发信机来完成这些任务。创建周边节点模型和创建中心节点模型过程类似，不做详述。 5、构建网络 现在已建好了底层的节点、进程和链路模型，依据层次化建模的思想，现在可以构建网络模型了。 （1）从OPNET Modeler 主窗口中的File 菜单列表中选择Project，命名Scenario，创建一个对象模板。 图7.对象模板 （2）放置节点，依据网络拓扑放置节点，并连接节点，验证连接。 图8.连接验证 （3）设置节点属性。 6、运行仿真 现在已建好网络，设置参数，运行仿真。 图9.统计量参数设置 图10.配置参数设置 三、实验结果 1. 基本实验（专题1：包交换） 仿真场景 中心节点：1个，周边节点：4个。网络场景如下： 图11.基本实验场景 节点模型 图12.Hub节点模型 图13.周边节点模型 进程模型 图14.Hub进程模型 图15.周边节点进程模型 仿真结果及分析 1、时延统计 图16.时延（间隔4s与间隔40s发包） 图17.平均时延（间隔4s与间隔40s发包） 2、带宽利用率 图18.hub-node0宽带利用率（间隔4s与间隔40s发包） 图19.hub-node0宽带利用率对比（间隔4s与间隔40s发包） 图20.hub-node0叠加对比（间隔4s与间隔40s发包） 结果分析： 图16和图17是包的产生时间间隔分别为4秒和40秒时的端对端延时比较图。其中，纵坐标为端对端延时，横坐标为时