校园网建模与仿真

论文摘要

建模与仿真是研究网络性能的基础方法之一,仿真结果为网络扩容、网络优化等提供有意义的参考依据。网络仿真系统具有一定的动态性、随机性和相关性,仿真结果的好坏、所建立模型的表达能力,对于分析和理解网络的行为,以及指导和决策工作均有重要的指导意义。论文以我校校园网拓扑结构为背景,全面研究了网络仿真模型的建立过程。简化或忽略实际网络中次要或无关因素,抽象实际网络的业务模型,准确加载核心链路的流量,确定仿真模型的输入参数,保证仿真结果的有效性,为分析实际网络的行为、预测业务的增长等研究工作奠定基础。重点研究了基于OPNET网络仿真平台的建模机制、仿真时间推进机制、通信机制以及业务建模等基础技术。对比分析了离散事件产生的概率对仿真结果的影响,以直方图的方法讨论了系统中离散事件产生的概率规律。论文利用OPNET网络仿真平台实现了校园网仿真模型及分析实验。采用“IPCloud”方法建立了互联网访问模型,通过“IP Traffic”分析了校园网内部节点与互联网节点间的网络情况,采用STG的全业务增长方法,对校园网的业务扩容进行了预测分析。针对校园网的主要瓶颈,依据作者的仿真分析结论,论文提出了一种综合治理的解决方案:在用户需求的带宽远大于实际网络带宽时,按权重限制不同业务,对单用户网络资源实行许可共享,加大内网公共资源建设,最大化的提高校园网内网链路的利用率,从根本上缓解网络拥塞的问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文研究背景及意义
• 1.2 网络仿真现状
• 1.2.1 发展概况
• 1.2.2 主流工具
• 1.2.3 应用领域
• 1.3 论文主要内容及章节安排
• 1.3.1 论文主要内容
• 1.3.2 论文章节安排
• 2 离散事件系统仿真
• 2.1 离散事件系统仿真概述
• 2.2 离散事件系统仿真步骤
• 2.3 离散事件系统仿真方法
• 2.3.1 事件调度法
• 2.3.2 活动扫描法
• 2.3.3 进程交互法
• 2.4 仿真中的时间表示
• 2.5 统计参数的收集和处理
• 2.5.1 计数器和统计特征值
• 2.5.2 利用率和占用率
• 2.5.3 分布率和越渡时间
• 2.6 本章小结
• 3 网络仿真平台
• 3.1 OPNET概述
• 3.2 OPNET仿真机理研究
• 3.2.1 三层建模机制
• 3.2.2 离散事件仿真机制
• 3.2.3 基于包的通信机制
• 3.2.4 业务建模
• 3.3 离散事件产生概率实验
• 3.3.1 节点模型
• 3.3.2 进程模型
• 3.3.3 仿真结果分析
• 3.4 本章小结
• 4 校园网仿真模型
• 4.1 校园网技术简介
• 4.1.1 局域网技术标准
• 4.1.2 网络性能指标
• 4.1.3 局域网布线技术
• 4.2 校园网仿真模型
• 4.2.1 模型背景信息
• 4.2.2 应用业务模型
• 4.2.3 拓扑结构模型
• 4.2.4 链路设计
• 4.2.5 用户定义及业务界定
• 4.2.6 网络链路流量
• 4.3 本章小结
• 5 仿真实验设计及分析
• 5.1 基准实验
• 5.1.1 基准网络模型
• 5.1.2 仿真运行环境
• 5.1.3 仿真采集参数
• 5.1.4 链路背景负载
• 5.1.5 仿真结果及分析
• 5.2 业务增长实验
• 5.3 互联网访问实验
• 5.3.1 网络模型
• 5.3.2 记录参数
• 5.3.3 仿真结果及分析
• 5.3.4 网络瓶颈及解决方案
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 问题分析
• 6.2.1 路由问题
• 6.2.2 仿真效率的问题
• 致谢
• 参考文献
• 附录