opnet實驗報告範例
OPNet模擬實驗報告
第一章 實驗任務
1.1 實驗一
– 設定一個模擬場景，假設PC有N臺，伺服器有M臺，交換機和路由器根據N值進行配置
– 當N=30，60，90和M=1時，設定模擬場景，配置連線裝置，伺服器配置FTP、TELNET、WWW、SNMP等服務，給出N不同取值時：
1）整個網路平均延遲對比曲線圖
2）伺服器與交換機鏈路的平均吞吐量對比曲線圖
3）伺服器CPU負載變化對比曲線圖
– 當N=90，M分別取值1和2時，設定模擬場景，配置連線裝置，伺服器配置同上，給出M不同取值時：
1）整個網路平均延遲對比曲線圖
2）伺服器與交換機鏈路的平均吞吐量對比曲線圖
3）伺服器CPU負載變化對比曲線圖。
1.2 實驗二
RIP協議的OPNET模擬分析
第二章 OPNET網路建模及模擬方法
2.1 OPNET簡介
OPNET是1986年由美國MIL3 Inc．(現在為OPNET Technologies Inc.)研製的，最初是用於軍事需要，但很快就發展成為一款商業化軟體，併成為目前世界上最先進的網路模擬和開發工具之一。現在全球大約有2700個OPNET使用者，涉及企業、軍事、教育、銀行、保險等多個領域，被第三方權威機構評為“世界級網路模擬軟體第一名”。作為商業軟體的OPNET價格非常昂貴，但它也提供了專門用於教育和科研的免費版本，如OPNET IT Guru。
OPNET支援面向物件的建模方式，並提供圖形化的編輯介面，更便於使用者使用；採用離散事件驅動的模擬機理，使計算效率得到了很大提高；將基於包的分析方法和基於統計的數學建模方法結合起來，大大加快了模擬速度，而且可以得到更加細節化的模擬結果；在物件拼盤中，包含了詳盡的模型庫：路由器、交換機、伺服器、客戶機、ATM裝置、DSL裝置等，還有其它廠商的配備，使OPNET在新網路專案的設計以及對現有網路的分析方面都有卓越表現；它為通訊協議和路由演算法的研究提供了與真實網路相同的環境。此外，功能完善的結果分析器為網路效能的分析提供了有效而又直觀的工具；提供了多種業務模擬方式；具有豐富的收集分析統計量，檢視動畫和除錯等功能；它可以直接收集常用的各個網路層次的效能統計引數，能夠方便地編制和輸出模擬報告。
目前OPNET的應用在國內還處於起步階段，因此OPNET具有很大的研究和應用價值。
2.2 OPNET模擬關鍵技術
2.2.1 層次化建模技術
0PNET採用層次化的建模技術，提供了三層建模機制：網路模型、結點型和程序模型。網路模型為最上層，由可以巢狀的子網、通訊節點和在節點間進行通訊的鏈路組成，在這一層完成網路拓撲和模型配置；程序模型是最底層，用有限狀態機(FSM)來描述各個狀態和狀態間轉移關係，程序模型是通訊協議功能模擬以及與模擬有關的控制流行為實現的具體位置，其中FSM是用C語言描述的通訊行為程式；結點模型定義結點的內部結構，由發信機模組、接收機模組、處理機模組、佇列模組及包流、統計線等連線組成。透過0PNET的網路模型、結點模型和程序模型三層建模機制建立起來的模型和實際的網路、裝置、協議層次完全對應，全面反映了網路的相關特性。網路模型、結點模型和程序模型分別在相應的專案編輯器、結點編輯器和程序編輯器中完成。
本實驗就是從第一個層次進行建模，從而完成模擬任務的。
2.2.2 離散事件模擬機制
0PNET採用基於離散事件驅動的模擬機制。事件是指網路狀態的變化。網路狀態發生變化時，模擬機進行模擬，狀態不發生變化的時間段，不進行模擬，即被跳過，因而模擬時間是離散的。每個模擬時間點上可以同時出現多個事件，事件的發生可以有疏密的區別。模擬中的各個模組之間透過事件中斷方式傳遞事件資訊。每當出現一個事件中斷時都會觸發一個描述網路系統行為或者系統處理的程序模型的執行。透過離散事件驅動的模擬機制實現了在程序級描述通訊的併發性和順序性，再加上事件發生時刻的任意性，決定了可以模擬計算機和通訊網路中的任何情況下的網路狀態和行為。
2.2.3 模擬排程機制
在OPNET中使用基於事件列表的排程機制，合理安排排程事件，以便執行合理的程序來模擬網路系統的行為。排程的完成透過模擬軟體的仿真核和模擬工具模組以及模型模組來實現。事件列表的排程機制具體描述如下：
1．每個OPNET模擬都維持一個單獨的全域性時間表，其中的每個專案和執行都受到全域性模擬時鐘的控制，模擬中以時間順序排程事件列表中的事件，需要先執行的事件位於表的頭部。當一個事件執行後將從事件列表中刪除該事件。
2．仿真核作為模擬的核心管理機構，採用高效的辦法管理維護事件列表，按順序透過中斷將在佇列頭的事件交給指定模組，同時接收各個模組送來的中斷，並把相應事件插入事件列表中間。模擬控制權伴隨中斷不斷地在仿真核與模組之間轉移。
3．當事件同時發生時，仿真核按照下面兩種辦法來安排事件在事件列表中的位置：
(1)按照事件到達仿真核的時間先後順序，先到達先處理(first come first
serve。
(2)按照事件的重要程度，為事件設定不同的優先權，優先權高的先處理。
2.2.4 通訊機制
OPNET採用基於包的通訊機制來模擬實際物理網路中資料包的流動。包是為支援基於資訊源通訊而定義的一種資料結構，可以動態建立、修改、複製、傳送、接收和銷燬。每個包含有一些儲存資訊的區域，透過包流實現同一節點模型的不同模組間的'傳輸。
和基於包的通訊機制類似的另一種通訊方式是基於介面控制資訊(ICI)的通訊機制。ICI是與事件關聯的使用者自定義的資料列表。如果某個事件希望傳遞資訊給予它相隔一段時間的將來某個事件，可以將ICI繫結在將來這個事件中，等到它將來發生時就可以取出ICI資訊。因為ICI以事件為載體，所以可以用在各種有關事件排程的場合，例如同一節點模型的相同模組內部、同一節點模型的不同模組之間及不同節點模型之間都可以採用基於ICI的通訊。如果流事件源於包的傳輸，但是需要傳輸額外的資訊又想避免使用包本身，這時可以用ICI。
2.3 OPNET模擬流程
利用OPNET模擬，一般遵循以下工作流程：
1．定義目標問題：明確和規範化網路模擬所要研究的問題和目標，提出明確的網路模擬描述效能引數。如網路通訊吞吐量、鏈路利用率、裝置利用率、端到端延遲、丟包率、佇列長度等。
2．建立模擬模型：根據研究的問題和目標，建立所需的網路、程序或協議模型(包括網路拓撲結構、協議型別、包格式等)，配置相關業務。
3．收集統計資料：收集要用於模擬模型實現和驗證的相關統計資料。如網路流量、端到端延遲、丟包率等。
4．執行模擬：利用模擬工具進行模擬實驗，以得到所需要的資料。
5．檢視並分析結果：檢視結果並利用相關分析工具和數學知識對模擬結果進行統計分析。
6．除錯再模擬：分析模擬資料，找出網路的效能瓶頸，然後透過修改拓撲、更新裝置、調整業務量、修改協議等方法得到新的模擬場景，再次執行模擬。
7．生成模擬報告：生成網路模擬的研究報告。
由於網路的複雜性，在實際網路研究中，一般不可能一次就能達到模擬目的，而往往需要多次重複其中的部分或全部步驟。另外網路模擬過程中模擬引數儘可能根據需要合理選取，並不是越詳細越好，無用的引數可能使系統的處理效率下降。