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opnet仿真作业
重庆邮电大学研究生堂下考试答卷
2013-2014学年第1学期
考试科目网络仿真
姓名
年级2013级
专业电子与通信工程
得分
2103年11月8日
一、实验目的
1.包交换有线网络基础学习
学习并掌握包交换有线网络的基本知识。
2.数据包建模
学习并掌握数据包建模的基本方法和技能。
3.有线链路建模
学习并掌握有线链路建模的基本方法和技能。
4.中心交换节点建模
学习并掌握中心交换节点建模的基本方法和技能。
包括:
(1)hub进程建模;
(2)包流的连接。
5.周边节点建模
学习并掌握周边节点建模的基本方法和技能,包括:
(1)src进程建模;
(2)sink进程建模;(3)proc进程建模;(4)包流的连接。
6.网络建模
学习并掌握包交换有线网络建模的基本方法和技能。
7.配置参数、运行和调试仿真
学习并掌握收集统计量、配置参数、运行和调试仿真的基本方法和技能。
8.仿真结果分析
学习并掌握仿真结果分析的基本方法和技能。
二、实验过程
1、基本实验的实验过程
1.1创建一个新的包并定义包的格式
1.2定义链路模型
为中心节点和外围节点创建全双工链路模型,该链路模型应支持自定义的数据包格式。
1.3创建中心节点
(1)创建节点模型
中心节点模型由4对收/发信机以及一个中心处理机组成。
然后用数据包流连接相应的模块。
确保数据包流从收信机流向中心的处理机,然后从处理机流向发信机。
创建好中心节点模型后,为发信机与收信机设置数据速率,并确保其支持定义好的包格式。
(2)创建hub进程模型
在中心节点模型中,处理机模块hub从收信机模块接收一个包,根据目的地址将其转发到正确的发信机模块。
hub模块通过包流连接收信机和发信机。
数据包到达时将产生一个中断并被hub模块接收。
根据其功能定义进程模型的宏、功能模块。
编译后,设置hub节点模型,确保其进程模型为刚刚编译后的进程文件。
1.4创建外围节点
(1)创建节点模型
外围节点生成一个数据包后,必须为该数据包指派一个目的地址,然后再将其传送到中心节点。
外围节点收到一个数据包后,节点必须记录该包的端到端时延。
故外围节点模型应由一个数据包生成器模块、一个处理机模块、一对点到点的发信机模块组成。
并设置各个模块的属性。
(2)创建外围节点进程模型
外围节点的proc模块由初始状态和空闲状态两个进程状态构成。
1.5构建网络
利用前面定义好的节点模型与链路模型构建网络。
1.6选择、采集和分析仿真结果
为了分析数据包生成速率对于网络性能的影响,将使用仿真编辑器对不同的数据包到达时间间隔创建两个不同的仿真。
2、改进实验1的实验过程
2.1同样给出基本实验的网络场景
利用基本实验的网络进行改进
2.2增加外围节点的个数
在基本实验的基础上增加2和6个节点,则需要改变中心节点hub进程模型,中心节点hub进程增加两队和6对点对点接收机和发送机,使得新新增加两个节点后有与之对应的接收机和发送机为其发送数据包。
2.3子网中增加中心节点
将六个节点的hub模型在一个子网中两个hub相连。
使得成为有两个hub的网络。
2.4增加部分参数进行比较
在节点与中心节点之间选择chooseIndividualDESStatistics然后勾上相关实验参数进行比较。
三、实验结果
1.基本实验(专题X)
(1)仿真场景
图1基本实验仿真场景
(2)节点模型
图2中心节点模型图3外围节点模型
(3)进程模型
图4中心节点进程模型图5外围节点进程模型
(4)仿真结果及分析
图6基本实验链路利用率
本数据是链表利用率,蓝色是间隔为4s的,而红色是间隔为40s的,由图可以看出,当发包间隔越大,链路的利用率越低。
所以可以减少发包间隔时间来增加链路利用率。
图7基本实验时延
蓝色代表发包间隔为4S,红色代表发包间隔为40S。
由图看到,随着发包时间间隔的减小时延有所增加。
2.改进实验(如增加统计量、增加节点、增加进程等)
(1)改进内容
本改进实验通过横向和纵向来比较实验数据。
改进实验一(左下一),在基本实验的基础上将外围节点数增加至6个,使得6个外围节点间可以相互通信,并增加了收包数和发包数的统计量。
改进实验二(左上),在六个节点的基础上,减少一个节点,再增加一个中心节点,来通过两个中心节点相连和他们对应的五个节点相连。
改进实验三(右下),基本实验的基础上将外围节点数增加至10个,使得10个外围节点间可以相互通信,并增加了收包数和发包数的统计量。
图8改进场景
图9改进中心节点模型(分别为8和10)
(2)仿真结果及分析
图10改进实验链路利用率
本实验数据中,蓝色和红色是6个节点且仅一个中心节点的链路利用(我用节点6表示);绿色和浅蓝色是六个节点和两个中心节点的链路利用率(我用双节点6表示);黄色和红紫色是是个节点的链路利用率(我用节点十表示)。
对于(节点6)和(双节点6),(双节点6)的链路利用率明显低于(节点6)。
但是(节点10)的链路利用率也是明显高于(节点6)。
可知,增加节点数,可以提高链路利用率,但是增加中心节点数,链路利用率会明显下降。
同时时间间隔为4s的链路利用率明显高于40s的链路利用率。
图11排队延时
上图中,我仅拿了(节点6)和(节点10)的排队实验作比较,蓝色和红色依旧是(节点6)的4s和40s排队延时。
绿色和淡蓝色是(节点10)的4s和40s的排队时延。
在图中,(节点10)的排队时延高于(节点6)的排队时延。
在同一个节点中,4s的排队实验高于40s的排队实验,类似于链路利用率。
图12接收吞吐量
上图中,蓝色和红色依旧是(节点6)的4s和40s的吞吐量曲线,而绿色和淡蓝色是(节点10)的4s和40s的吞吐量曲线。
可以看出,(节点10)的吞吐量大于(节点6)的吞吐量,在同一个节点模型中,间隔时间短的吞吐量远远大于间隔时间长的吞吐量。
同时当时间间隔为40s时,不同(节点数)的接收到的吞吐量基本相近。
可以断定,当时间间隔越大,对有不同中心节点的模型的吞吐量的影响大大减小。
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