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Margarita Ushakova et al. / Procedia Computer Science 186 (2021) 603–610 PAGE 609 PAGE 608 Margarita Ushakova et al. / Procedia Computer Science 186 (2021) 603–610 创建足够的模拟模型来分析虚拟雾计算基础设施的性能参数 摘要 网络的快速增长和信息价值的增加导致了雾和边界计算的广泛使用，尤其是在电信运营商的无线网络中。由于同时使用有线和无线通信、软件可配置网络、容器和软件虚拟化、虚拟和硬件交换机和路由器，因此创建模型来研究此类网络非常复杂。本文致力于研究基于开放环境OMNeT++的光纤陀螺计算基础设施仿真模型的建立方法，以及动态网络状态分析工具。我们的模型的充分性已经针对真实网络的每个测量状态进行了统计检查。为了按顺序细化模型，需要执行额外的流量模式生成和基础设施组件参数值的测量。 关键词:雾计算；模拟模型；虚拟网络 1。 介绍 雾计算的广泛使用，特别是在5G网络中的广泛使用和新设备的快速发布，对这种网络的模型提出了很高的要求，尤其是它们是否符合影响网络应用的标准。为了在fog计算中使用，网络模型最重要的参数是平均延迟、抖动(色散函数)和数据包丢失[1]。 创建模型最简单的方法之一是基于真实系统中事件的统计参数。在大多数情况下，信息是通过使用SNMP、NetFlow、sFlow协议以及 诸如sysstat等Linux实用程序。所有这些仪器在一定的观察周期内(根据设置，从1秒到5分钟)以一阶中心力矩运行。通过频繁的读数，你可以计算更高阶的样本矩来阐明事件的特征。但是在这样的系统中，事件之间的时间间隔及其矩和分布(概率密度函数)是不可用的。使用SDN机制，您可以访问单位时间内数据包数量的更详细统计数据，以及相同时间间隔内队列的大小、内存和处理器的负载[2]。用于雾计算、5G网络、云基础设施和提供商高速公路的下一代网络使用软件可配置的方法，例如，基于OpenFlow协议。 2。 SDN网络建模 雾计算的交换网络流量需要广泛使用虚拟化、虚拟交换机、基于SDN的NFV模块[3]。基于SDN的网络基础设施建模有一些特点。首先，SDN设备中交换和路由的决策时间实际上是相同的，并且仅依赖于在反应模式下的OpenFlow表中的有哪些信誉好的足球投注网站(带有预加载的拓扑数据)。其次，处理器负载和内存负载不同。第三，SDN设备可以工作在混合模式，当部分端口工作在SDN模式，其余端口工作在传统交换或路由模式。 SDN系统中队列的工作与传统的交换机和路由器没有什么不同，此外，这些队列的设置可以动态发生。使用SDN的主动模式创建模型需要在交换和路由过程中引入外部服务器上的第三方应用程序，这也可以通过网络获得，该网络具有以前未知的负载响应参数[4]。 为了在建模系统中创建足够的仿真网络模型，需要开发一个由主动和被动元素组成的结构，分解为网络堆栈和硬件设备的逻辑元素。由于每种元素的大多数特性都是未知的，因此必须从实验研究的结果中获得，或者根据设备的已知特性进行计算。一些建模系统(OPNET Modeler，Netcracker)拥有制造商或社区提供的广泛使用的设备的特征的大型数据库，但是这些系统限制了对这些数据的访问。 通过压力测试可以获得设备和软件模块的特性。使用SDN，流量生成和接收可以在主动模式下通过OpenFlow协议机制提供。为了最大限度地减少请求和响应时间对服务器的影响，除了流量生成和接收之外的所有其他过程都应该以反应模式进行，并具有最小的所需表大小。有了SDN，可以从每台设备获取非常详细的统计数据，因为它允许对连接的交换机和路由器树进行这种压力测试，同时从同一流量模式下的所有设备获取特征。 收集准确的统计数据后，为压力测试生成流量模式是最重要的任务。正确的模式应该在不同的时间生成流量，具有不同的队列、优先级、交换、路由、多播和广播，IPv4和IPv6流量接近真实请求。 网络建模最常用的系统有OPNET Modeler、NetSim、OMNeT++、NS-2、NS-3。 OPNET Modeler是一个商业建模工具，具有用于网络建模(部署、协议验证、通信模型优化)的图形化环境。尽管Opnet Modeler功能广泛，但它不允许更改网络流量和网络元素的设置[5]。 NetSim是模拟思科网络设备的商业软件工具。模型是用C ++和Java编程的。该软件工具不适合与其他公司的设备一起工作[6]。 NS-2是一个开源的批量建模工具。它侧重于C++和OTcl编程。尽管它非常受欢迎，并且能够指定许多可扩展的模型，但它目前已经过时了。当前版本的NS-3与之前的版本不兼容。该系统主要用于C ++