基于opnet的令牌環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、 HUNAN UNIVERSITY程控交換實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)題目：基于opnet的令牌環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)：通 信 一 班 姓 名：鄧 恬 學(xué) 號(hào)：20110803126 指導(dǎo)老師：彭 曙 光 目錄一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3三、實(shí)驗(yàn)原理3四、實(shí)驗(yàn)過程4五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論15六、實(shí)驗(yàn)心得151、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)opnet軟件的安裝以及使用。2、熟悉令牌環(huán)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，工作原理。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 仿真令牌環(huán)網(wǎng)，了解網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷和THT(令牌保持計(jì)時(shí)器)怎樣影響網(wǎng)絡(luò)的利用和延遲。3、 實(shí)驗(yàn)原理（1） opnet軟件簡(jiǎn)介 OPNET就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)軟件包，它能夠準(zhǔn)確的分析復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的性能和行為，在網(wǎng)絡(luò)模型中的任意位置都可以

2、插入標(biāo)準(zhǔn)的或用戶指定的探頭，以采集數(shù)據(jù)和進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。通過探頭得到的仿真輸出可以以圖形化顯示、數(shù)字方式觀察、或者輸出到第三方的軟件包去。其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有三個(gè)模塊組成，能為用戶提供一系列的仿真模型庫(kù)，在電信、軍事、航天航空、系統(tǒng)集成、咨詢服務(wù)、大學(xué)、行政機(jī)關(guān)等方面被廣泛應(yīng)用。1）OPNET分析環(huán)境 客戶-服務(wù)器 客戶/服務(wù)器模型帶有多種應(yīng)用類型（電子郵件、數(shù)據(jù)庫(kù)、文件傳輸、超文本傳輸協(xié)議、遠(yuǎn)程登陸、視頻會(huì)議等），統(tǒng)計(jì)分析包括處理器、磁盤使用情況、對(duì)等協(xié)議延遲、事件響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、服務(wù)器儲(chǔ)備等。 電路交換 電路交換網(wǎng)絡(luò)（最低費(fèi)用路由）統(tǒng)計(jì)分析由活動(dòng)呼叫次數(shù)、分組呼叫次數(shù)、服務(wù)等級(jí)、業(yè)務(wù)運(yùn)載量、業(yè)務(wù)流（厄

3、朗）。 SimFusion 該技術(shù)直接使用從HP OpenView、HP NetMetrix、Network General Sniffer等工具捕獲 的外部數(shù)據(jù)自動(dòng)生成OPNET網(wǎng)絡(luò)模型。 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和應(yīng)用增減時(shí)，你的OPNET網(wǎng)絡(luò)模型也自動(dòng)隨之改變。2）OPNET用于仿真 。End-to-end性能分析。確定增加應(yīng)用和用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響 。準(zhǔn)確的規(guī)劃和伸縮性分析 。快速的what if（如果將會(huì)怎樣）分析 。使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)得到最優(yōu)的性價(jià)比 。對(duì)主要設(shè)備完成基線預(yù)算調(diào)整（2） 令牌環(huán)網(wǎng)簡(jiǎn)介令牌環(huán)網(wǎng)是IBM公司于70年代發(fā)展的，令牌環(huán)網(wǎng)的傳輸方法在物理上采用了星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但邏輯上仍是環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

4、令牌環(huán)網(wǎng)的媒體接入控制機(jī)制采用的是分布式控制模式的循環(huán)方法。在令牌環(huán)網(wǎng)中有一個(gè)令牌(Token)沿著環(huán)形總線在入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)間依次傳遞，令牌實(shí)際上是一個(gè)特殊格式的幀，本身并不包含信息，僅控制信道的使用，確保在同一時(shí)刻只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)占信道。當(dāng)環(huán)上節(jié)點(diǎn)都空閑時(shí)，令牌繞環(huán)行進(jìn)。節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)只有取得令牌后才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀，因此不會(huì)發(fā)生碰撞。由于令牌在網(wǎng)環(huán)上是按順序依次傳遞的，因此對(duì)所有入網(wǎng)計(jì)算機(jī)而言，訪問權(quán)是公平的。令牌在工作中有“閑”和“忙”兩種狀態(tài)。“閑”表示令牌沒有被占用，即網(wǎng)中沒有計(jì)算機(jī)在傳送信息；“忙”表示令牌已被占用，即網(wǎng)中有信息正在傳送。希望傳送數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)必須首先檢測(cè)到“閑”令牌，將它

5、置為“忙”的狀態(tài)，然后在該令牌后面?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)。當(dāng)所傳數(shù)據(jù)被目的節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)接收后，數(shù)據(jù)被從網(wǎng)中除去，令牌被重新置為“閑”。令牌環(huán)網(wǎng)的缺點(diǎn)是需要維護(hù)令牌，一旦失去令牌就無法工作，需要選擇專門的節(jié)點(diǎn)監(jiān)視和管理令牌。令牌傳遞網(wǎng)絡(luò)具有確定性，這意味著任意終端站能夠傳輸之前可以計(jì)算出最大等待時(shí)間。該特征結(jié)合另一些可靠性特征，使得令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)適用于需要能夠預(yù)測(cè)延遲的應(yīng)用程序以及需要可靠的網(wǎng)絡(luò)操作的情況。四、實(shí)驗(yàn)過程1開啟軟件，選擇新建文件，以便新建一個(gè)項(xiàng)目。2在新建好一個(gè)項(xiàng)目后，輸入自己的文件名字，Creat Empty Scenario-Next.（創(chuàng)建一個(gè)空?qǐng)鼍埃?，?dāng)選擇scenario時(shí)，輸入Balanc

6、ed。3、在最初的對(duì)話框里，建立最初的拓?fù)鋵?duì)話框時(shí)，確定Create Empty Scenario，設(shè)定好后一個(gè)特定環(huán)節(jié)后，我們的實(shí)驗(yàn)選擇的是一個(gè)office的辦公環(huán)境來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的。4. 設(shè)置場(chǎng)景大小。5. 選擇進(jìn)行布局，選擇Rapid Configuration進(jìn)行快速配置操作，從下拉菜單中選擇Star命令操作，然后點(diǎn)擊“選擇模型”命令（在Rapid Configuration對(duì)話框中），我們選擇“token_ring”以便進(jìn)入下面的操作程序，如下圖進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，然后確定，保存。（r32_hub節(jié)點(diǎn)模型是一個(gè)令牌環(huán)中心支持多達(dá)32個(gè)連接在4到16 Mbps。中心轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)包的到達(dá)下一個(gè)

7、輸出端口。在中心不需要排隊(duì)，因?yàn)橹行牡奶幚頃r(shí)間為0。TR4鏈接連接兩個(gè)令牌環(huán)設(shè)備形成一個(gè)4Mbps的環(huán)。）6.任意點(diǎn)擊14個(gè)裝置中的一個(gè)，右擊后選擇Select Similar Nodes以便將所有的類似節(jié)點(diǎn)都可被選擇。同樣，如此操作完成后，選中其中之一，進(jìn)行Edit Attributes操作，再在跳出的界面中，勾選好Apply Changes to Selected Objects。接著如下圖進(jìn)行詳盡參數(shù)的設(shè)置（右擊THT Duration 選擇Promoted To Higher Value）。保存文件。7、 配置仿真，點(diǎn)擊“運(yùn)行按鈕，出現(xiàn)如下圖，并按其配置，分配時(shí)間5分鐘。8、點(diǎn)擊“Ob

8、ject Attributes”一欄，點(diǎn)擊“Add”，如圖進(jìn)行配置，“unresolved Attributes”的值為Office Network.*.Token Ring Parameters0.THT Duration.在屬性一欄里選中這個(gè)屬性，9、點(diǎn)擊“value”按鈕，就可以看到剛編輯的屬性。然后如圖添加6個(gè)值（雙擊value下空白直接錄入），回到Configure Simulation 確保Number of runs in set 為6。點(diǎn)擊“Advanced”一欄，編輯scalar file為Balanced.確定保存。 10、 選擇統(tǒng)計(jì)量。#在工程的空白工作區(qū)選擇Choose

9、 Individual Statistics，擴(kuò)展Global Statistics-Traffic Sink-Traffic Received-Traffic Source-Traffic SentNode Statistics-Token Ring-Utilization。# 選擇Choose Statistics（Advanced），在Global Statistic Probes下面應(yīng)該會(huì)出現(xiàn) Traffic Sent和Traffic Received，Node Statistics Probes下面出現(xiàn)Utilization探針。12.右擊Traffic Received探針，選擇E

10、dit Attributes，如圖所示，在Traffic Sent和Utilization探針中重復(fù)前面的步驟。# 從Objects菜單中選擇Creat Attribute Probe，這樣在Attribute Probes下面出現(xiàn)一個(gè)新的屬性。右擊這個(gè)屬性，選擇Choose Attributes Object，擴(kuò)展Office Network，選擇node_0,選擇OK。13.在simulation menu中選擇Statistics (Advanced)，右擊Traffic Received 如下圖編輯屬性。對(duì)Traffic Sent 和Utilization做相同的修改。15.從Obje

11、cts中選擇Create Attribute Probe,右擊新建的Attribute Probe選擇Choose Attribute Probe,擴(kuò)展 Office Network，點(diǎn)擊Node0，確定。再次右擊新建的Attribute Probe，將Attribute設(shè)為Token Ring Parameters0.THT Duration，如圖所示。保存返回。15.復(fù)制場(chǎng)景。16.選擇node_1和node_7,右擊，選擇Edit Attributes，展開Traffic Genaration Parameters，擴(kuò)展Packet Genaration Arguments，設(shè)置如下圖所

12、示。選擇除了node_1和node_7之外的所有節(jié)點(diǎn)，選擇Edit Attributes，Interarrival Time設(shè)置為exp（0.075）。運(yùn)行并保存工程。17.運(yùn)行仿真。從Scenarios菜單中選擇Manage Scenarios，改變Results 中的compare results的參數(shù)，如 (or )可看見機(jī)器處在測(cè)試的狀態(tài)。（再次運(yùn)行時(shí)先選擇Delete Modle File刪除這兩個(gè)模型在運(yùn)行）18. 查看結(jié)果。從Results菜單中選擇View Results（Advanced），通過選擇場(chǎng)景、節(jié)點(diǎn)可以得到很多圖來比較。下面簡(jiǎn)要展示一些結(jié)果：（1）不同場(chǎng)景選擇相同的令牌持有時(shí)間分別看他們的發(fā)送以及利用率（2）相同場(chǎng)景選擇不同的令牌持有時(shí)間分別看它們的發(fā)送以及利用率（3）不同場(chǎng)景選擇不同的令牌持有時(shí)間分別看他們的發(fā)送以及利用率：五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 THT的值越大利用率越高。令牌環(huán)持有時(shí)間越長(zhǎng)，利用率越高。減少負(fù)載延遲時(shí)間也會(huì)減小。不同場(chǎng)景，不同令牌持有時(shí)間，發(fā)送率和利用率都不相同，能夠較真