《基于OPNET的通信網(wǎng)仿真》課件-第二章 OPNET建模架構(gòu)

第二章OPNET建模架構(gòu)

2.1OPNET的對(duì)象化

2.2OPNET的三層建模

2.1OPNET的對(duì)象化

一模型與對(duì)象

模型（model）和對(duì)象（object）是OPNETModeler建模中的基本范疇，理解二者的邏輯內(nèi)涵和相互關(guān)系是建模的基礎(chǔ)。

1）模型在仿真建模中，要將所研究的物理系統(tǒng)抽象化，并對(duì)物理系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作性能等信息進(jìn)行規(guī)范性描述。由諸多所描述的規(guī)范所形成的集合，稱(chēng)為模型。

模型對(duì)應(yīng)于面向?qū)ο笾蓄?lèi)的范疇。

2）對(duì)象

對(duì)象是具有可訪問(wèn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的接口，能完成特定功能的實(shí)體，如節(jié)點(diǎn)模型中的處理器模塊。對(duì)象在模型中完成行為規(guī)范，事件響應(yīng)，創(chuàng)建、存貯和管理信息等功能。對(duì)象有靜態(tài)對(duì)象和動(dòng)態(tài)對(duì)象之分。靜態(tài)對(duì)象在仿真過(guò)程中始終存在，如節(jié)點(diǎn)、單一進(jìn)程等。在仿真過(guò)程中，有時(shí)某些對(duì)象需要由模型代碼來(lái)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建，稱(chēng)這些動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的對(duì)象為動(dòng)態(tài)對(duì)象。例如，在多進(jìn)程的機(jī)制下，進(jìn)程可以在其他進(jìn)程的工作過(guò)程中被動(dòng)態(tài)創(chuàng)建。3）模型與對(duì)象的關(guān)系模型與對(duì)象是類(lèi)與對(duì)象的關(guān)系，模型實(shí)例化為對(duì)象，對(duì)象依賴(lài)模型又具有獨(dú)立性。模型又是由對(duì)象構(gòu)建的，下層模型實(shí)例化的對(duì)象構(gòu)建上層模型。模型在特定域內(nèi)實(shí)例化的過(guò)程中，存在著模型與對(duì)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系。建模域?qū)ο竽Ｐ途W(wǎng)絡(luò)域節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)域鏈路鏈路節(jié)點(diǎn)處理機(jī)進(jìn)程節(jié)點(diǎn)隊(duì)列進(jìn)程二對(duì)象的屬性屬性是描述模型特性的值。在OPNET建模中，將模型特例化為對(duì)象。對(duì)象繼承模型的屬性，并可通過(guò)接口對(duì)某些屬性的參數(shù)重新設(shè)置。模型屬性接口（interface）可以屏蔽模型的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，為用戶(hù)提供了一種通過(guò)調(diào)用已有模型、配置模型參數(shù)建立對(duì)象的方法。模型屬性分為兩種：一種是用戶(hù)自定義的，稱(chēng)為自定義屬性，例如進(jìn)程域和節(jié)點(diǎn)域中的ModelAttributes；另一種是OPNET默認(rèn)提供的，用戶(hù)僅可改變屬性繼承的方式（繼承方式有set\promoted\hidden三種），稱(chēng)為內(nèi)建屬性，例如進(jìn)程域的ProcessInterface和節(jié)點(diǎn)域的NodeInterface。simplesource進(jìn)程的自定義屬性

simplesource進(jìn)程的內(nèi)建屬性

2.2OPNET的三層建模

自上而下，OPNET采用網(wǎng)絡(luò)、節(jié)點(diǎn)、進(jìn)程三個(gè)層次構(gòu)建模型，高層是以相鄰的低層為對(duì)象構(gòu)建的。在作為最底層的進(jìn)程中，又采用了有限狀態(tài)機(jī)（FSM）的表達(dá)形式，通過(guò)ProtoC語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)編程。一網(wǎng)絡(luò)域建模

在網(wǎng)絡(luò)域中，通過(guò)把節(jié)點(diǎn)模型實(shí)例化的節(jié)點(diǎn)對(duì)象相互聯(lián)系，可以構(gòu)建反映現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)域建模的對(duì)象包括子網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)和對(duì)象三類(lèi)。子網(wǎng)(networks)在節(jié)點(diǎn)中級(jí)別最高，可以封裝其他網(wǎng)絡(luò)層對(duì)象。節(jié)點(diǎn)(nodes)主要對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，也包括業(yè)務(wù)配置的相關(guān)模塊。通信鏈路(communicationlinks)對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中的連接鏈路，也包括邏輯鏈路。cct_network場(chǎng)景

二節(jié)點(diǎn)域建模

節(jié)點(diǎn)域提供構(gòu)建節(jié)點(diǎn)對(duì)象（在網(wǎng)絡(luò)域?qū)崿F(xiàn)）所需要的建模資源。通過(guò)節(jié)點(diǎn)域建模，把具有不同功能的多個(gè)模塊，利用包流線、統(tǒng)計(jì)線和邏輯線的通信方式相連，構(gòu)成能實(shí)現(xiàn)更完整功能的節(jié)點(diǎn)域模型。cct_csma_tx節(jié)點(diǎn)模型

三進(jìn)程域建模

節(jié)點(diǎn)域提供構(gòu)建節(jié)點(diǎn)對(duì)象（在網(wǎng)絡(luò)域?qū)崿F(xiàn)）所需要的建模資源。通過(guò)節(jié)點(diǎn)域建模，把具有不同功能的多個(gè)模塊，利用包流線、統(tǒng)計(jì)線和邏輯線的通信方式相連，構(gòu)成能實(shí)現(xiàn)更完整功能的節(jié)點(diǎn)域模型。在OPNETModeler中，進(jìn)程域是實(shí)現(xiàn)各種協(xié)議算法的具體實(shí)體（entity）。算法的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)OPNETModeler攜帶的ProtoC語(yǔ)言編程完成的。

ProtoC包括有限狀態(tài)機(jī)、C\C++以及OPNETModeler的核心函數(shù)。

在ProtoC中，有限狀態(tài)機(jī)采用了圖形和代碼結(jié)合的方法：用FSM圖形格式支持頂層控制流，使協(xié)議和算法直觀圖形化，便于分解和簡(jiǎn)化所研