各種主流網(wǎng)絡(luò)分析仿真工具比較分析.doc

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1、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究一般有以下3種手段：1、分析方法2、實(shí)驗(yàn)方法3、仿真方法當(dāng)前有許多優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件，其中有Opnet、NS2、Matlab等。主流的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件都采用了離散事件模擬技術(shù)，并提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)仿真模型庫和高級(jí)語言編程接口，這無疑提高了仿真軟件的靈活性和使用方便性。OPNETModelerOPNETModeler是OPNETTechnology公司的四個(gè)系列網(wǎng)絡(luò)仿真軟件產(chǎn)品的其中之一，它主要面向的用戶為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)專業(yè)人士，能夠滿足大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的仿真需要。OPNETModeler有如下特點(diǎn)：（1）提供三層建模機(jī)制，最底層為Process模型，以狀態(tài)機(jī)來描述協(xié)議；其次為No

2、de模型，由相應(yīng)的協(xié)議模型構(gòu)成，反映設(shè)備特性；最上層為網(wǎng)絡(luò)模型。三層模型和實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、協(xié)議層次完全對(duì)應(yīng)，全面反映了網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)特性；（2）?提供了一個(gè)比較齊全的的基本模型庫，包括：路由器、交換機(jī)、服務(wù)器、客戶機(jī)、ATM設(shè)備、DSL設(shè)備、ISDN設(shè)備等等。同時(shí)，OPNETTechnology公司會(huì)對(duì)不同的企業(yè)用戶提供附加的專用模型庫，但需另外付費(fèi)；（3）?采用離散事件驅(qū)動(dòng)的模擬機(jī)理（discreteeventdriven），與時(shí)間驅(qū)動(dòng)相比，計(jì)算效率得到很大提高。（4）?采用混合建模機(jī)制，把基于包的分析方法和基于統(tǒng)計(jì)的數(shù)學(xué)建模方法結(jié)合起來，既可得到非常細(xì)節(jié)的模擬結(jié)果，又大大提高了仿

3、真效率。（5）?OPNET具有豐富的統(tǒng)計(jì)量收集和分析功能。它可以直接收集常用的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次的性能統(tǒng)計(jì)參數(shù)，能夠方便地編制和輸出仿真報(bào)告。（6）?提供了和網(wǎng)管系統(tǒng)、流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的接口，能夠方便的利用現(xiàn)有的拓?fù)浜土髁繑?shù)據(jù)建立仿真模型，同時(shí)還可對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。OPNET的缺點(diǎn)：1.?????價(jià)錢昂貴.OPNET的單使用者授權(quán)費(fèi)超過2萬5千美金.價(jià)格的因素使得盜版猖獗。2.?????學(xué)習(xí)的進(jìn)入障礙很高，通過專門培訓(xùn)而達(dá)到較為熟練程度至少需一個(gè)多月的時(shí)間.3.?????仿真網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和流量很大時(shí),仿真的效率會(huì)降低。目前解決方法：采用分層的建模方法，匯聚網(wǎng)絡(luò)流量，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)模型；背景流量和前景

4、流量相配合；流量比例壓縮方法；優(yōu)化調(diào)整仿真參數(shù)設(shè)計(jì)；路由流量的簡(jiǎn)化；結(jié)果分析；如何針對(duì)不同的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，選擇合適的結(jié)果收集和處理方法4.?????軟件所提供的模型庫是有限的，因此某些特殊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的建模必須依靠節(jié)點(diǎn)和過程層次的編程方能實(shí)現(xiàn)。5.?????OPNET對(duì)路由協(xié)議的仿真比較適合，但是對(duì)鏈路的仿真好想就只能通過Pipelinestage來做。NS2NS2（NetworkSimulator,version2）是一種面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)仿真器，本質(zhì)上是一個(gè)離散事件模擬器。NS2由UCBerkeley開發(fā)而成。它本身有一個(gè)虛擬時(shí)鐘，所有的仿真都由離散事件驅(qū)動(dòng)的。目前NS2可以用于仿真各種不

5、同的IP網(wǎng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的一些仿真有：網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，比如TCP和UDP；業(yè)務(wù)源流量產(chǎn)生器，比如FTP、Telnet、WebCBR和VBR；路由隊(duì)列管理機(jī)制，比如Droptai、RED和CBQ；路由算法，比如Dijkstra等。NS2也為進(jìn)行局域網(wǎng)的仿真而實(shí)現(xiàn)了多播以及一些MAC子層協(xié)議。NS2使用C++和Otcl作為開發(fā)語言。NS可以說是Otcl的腳本解釋器，它包含仿真事件調(diào)度器、網(wǎng)絡(luò)組件對(duì)象庫以及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模型庫等。事件調(diào)度器計(jì)算仿真時(shí)間，并且激活事件隊(duì)列中的當(dāng)前事件，執(zhí)行一些相關(guān)的事件，網(wǎng)絡(luò)組件通過傳遞分組來相互通信，但這并不耗費(fèi)仿真時(shí)間。所有需要花費(fèi)仿真時(shí)間來處理分組的網(wǎng)絡(luò)組件都必

6、須要使用事件調(diào)度器。它先為這個(gè)分組發(fā)出一個(gè)事件，然后等待這個(gè)事件被調(diào)度回來之后，才能做下一步的處理工作。事件調(diào)度器的另一個(gè)用處就是計(jì)時(shí)。NS是用Otcl和C++編寫的。由于效率的原因，NS將數(shù)據(jù)通道和控制通道的實(shí)現(xiàn)相分離。為了減少分組和事件的處理時(shí)間，事件調(diào)度器和數(shù)據(jù)通道上的基本網(wǎng)絡(luò)組件對(duì)象都使用C++寫出并編譯的，這些對(duì)象通過映射對(duì)Otcl解釋器可見。當(dāng)仿真完成以后，NS將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)基于文本的跟蹤文件。只要在Tcl腳本中加入一些簡(jiǎn)單的語句，這些文件中就會(huì)包含詳細(xì)的跟蹤信息。這些數(shù)據(jù)可以用于下一步的分析處理，也可以使用NAM將整個(gè)仿真過程展示出來。MatlabMATLAB軟件

7、是由美國(guó)Mathworks公司推出的用于數(shù)值計(jì)算和圖形處理的科學(xué)計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境。MATLAB是英文MATrixLABoratory(矩陣實(shí)驗(yàn)室)的縮寫。MATLAB環(huán)境下，用戶集成了程序設(shè)計(jì)、數(shù)值計(jì)算、圖形繪制、輸入輸出、文件管理等各項(xiàng)功能。MATLAB提供了一個(gè)人機(jī)交互的數(shù)學(xué)系統(tǒng)環(huán)境，該系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是矩陣，在生成矩陳對(duì)象時(shí)，不要求作明確的維數(shù)說明。與利用C語言或FORTRAN語言作數(shù)值計(jì)算的程序設(shè)計(jì)相比，利用MATLAB可以節(jié)省大量的編程時(shí)間。MTALAB系統(tǒng)由