基于opnet的令牌環(huán)網(wǎng)設計實驗報告

1、 HUNAN UNIVERSITY程控交換實驗實驗題目：基于opnet的令牌環(huán)網(wǎng)設計 專業(yè)班級：通 信 一 班 姓 名：鄧 恬 學 號：20110803126 指導老師：彭 曙 光 目錄一、 實驗目的3二、實驗內(nèi)容3三、實驗原理3四、實驗過程4五、實驗結(jié)論15六、實驗心得151、 實驗目的1、學習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、實驗內(nèi)容 仿真令牌環(huán)網(wǎng)，了解網(wǎng)絡負荷和THT(令牌保持計時器)怎樣影響網(wǎng)絡的利用和延遲。3、 實驗原理（1） opnet軟件簡介 OPNET就是一個網(wǎng)絡仿真技術軟件包，它能夠準確的分析復雜網(wǎng)絡的性能和行為，在網(wǎng)絡模型中的任意位置都可以

2、插入標準的或用戶指定的探頭，以采集數(shù)據(jù)和進行統(tǒng)計。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)有三個模塊組成，能為用戶提供一系列的仿真模型庫，在電信、軍事、航天航空、系統(tǒng)集成、咨詢服務、大學、行政機關等方面被廣泛應用。1）OPNET分析環(huán)境 客戶-服務器 客戶/服務器模型帶有多種應用類型（電子郵件、數(shù)據(jù)庫、文件傳輸、超文本傳輸協(xié)議、遠程登陸、視頻會議等），統(tǒng)計分析包括處理器、磁盤使用情況、對等協(xié)議延遲、事件響應時間、吞吐量、服務器儲備等。 電路交換 電路交換網(wǎng)絡（最低費用路由）統(tǒng)計分析由活動呼叫次數(shù)、分組呼叫次數(shù)、服務等級、業(yè)務運載量、業(yè)務流（厄

3、朗）。 SimFusion 該技術直接使用從HP OpenView、HP NetMetrix、Network General Sniffer等工具捕獲 的外部數(shù)據(jù)自動生成OPNET網(wǎng)絡模型。 當網(wǎng)絡設備和應用增減時，你的OPNET網(wǎng)絡模型也自動隨之改變。2）OPNET用于仿真 。End-to-end性能分析。確定增加應用和用戶對網(wǎng)絡的影響 。準確的規(guī)劃和伸縮性分析 ?？焖俚膚hat if（如果將會怎樣）分析 。使網(wǎng)絡設計得到最優(yōu)的性價比 。對主要設備完成基線預算調(diào)整（2） 令牌環(huán)網(wǎng)簡介令牌環(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撲結(jié)構(gòu)，但邏輯上仍是環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)。

4、令牌環(huán)網(wǎng)的媒體接入控制機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)中有一個令牌(Token)沿著環(huán)形總線在入網(wǎng)節(jié)點計算機間依次傳遞，令牌實際上是一個特殊格式的幀，本身并不包含信息，僅控制信道的使用，確保在同一時刻只有一個節(jié)點能夠獨占信道。當環(huán)上節(jié)點都空閑時，令牌繞環(huán)行進。節(jié)點計算機只有取得令牌后才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀，因此不會發(fā)生碰撞。由于令牌在網(wǎng)環(huán)上是按順序依次傳遞的，因此對所有入網(wǎng)計算機而言，訪問權(quán)是公平的。令牌在工作中有“閑”和“忙”兩種狀態(tài)?！伴e”表示令牌沒有被占用，即網(wǎng)中沒有計算機在傳送信息；“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)的計算機必須首先檢測到“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)。當所傳數(shù)據(jù)被目的節(jié)點計算機接收后，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)的缺點是需要維護令牌，一旦失去令牌就無法工作，需要選擇專門的節(jié)點監(jiān)視和管理令牌。令牌傳遞網(wǎng)絡具有確定性，這意味著任意終端站能夠傳輸之前可以計算出最大等待時間。該特征結(jié)合另一些可靠性特征，使得令牌環(huán)網(wǎng)絡適用于需要能夠預測延遲的應用程序以及需要可靠的網(wǎng)絡操作的情況。四、實驗過程1開啟軟件，選擇新建文件，以便新建一個項目。2在新建好一個項目后，輸入自己的文件名字，Creat Empty Scenario-Next.（創(chuàng)建一個空場景），當選擇scenario時，輸入Balanc

6、ed。3、在最初的對話框里，建立最初的拓撲對話框時，確定Create Empty Scenario，設定好后一個特定環(huán)節(jié)后，我們的實驗選擇的是一個office的辦公環(huán)境來進行實驗操作的。4. 設置場景大小。5. 選擇進行布局，選擇Rapid Configuration進行快速配置操作，從下拉菜單中選擇Star命令操作，然后點擊“選擇模型”命令（在Rapid Configuration對話框中），我們選擇“token_ring”以便進入下面的操作程序，如下圖進行參數(shù)設置，然后確定，保存。（r32_hub節(jié)點模型是一個令牌環(huán)中心支持多達32個連接在4到16 Mbps。中心轉(zhuǎn)發(fā)一個數(shù)據(jù)包的到達下一個

7、輸出端口。在中心不需要排隊，因為中心的處理時間為0。TR4鏈接連接兩個令牌環(huán)設備形成一個4Mbps的環(huán)。）6.任意點擊14個裝置中的一個，右擊后選擇Select Similar Nodes以便將所有的類似節(jié)點都可被選擇。同樣，如此操作完成后，選中其中之一，進行Edit Attributes操作，再在跳出的界面中，勾選好Apply Changes to Selected Objects。接著如下圖進行詳盡參數(shù)的設置（右擊THT Duration 選擇Promoted To Higher Value）。保存文件。7、 配置仿真，點擊“運行按鈕，出現(xiàn)如下圖，并按其配置，分配時間5分鐘。8、點擊“Ob

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

9、 Individual Statistics，擴展Global Statistics-Traffic Sink-Traffic Received-Traffic Source-Traffic SentNode Statistics-Token Ring-Utilization。# 選擇Choose Statistics（Advanced），在Global Statistic Probes下面應該會出現(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)一個新的屬性。右擊這個屬性，選擇Choose Attributes Object，擴展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,擴展 Office Network，點擊Node0，確定。再次右擊新建的Attribute Probe，將Attribute設為Token Ring Parameters0.THT Duration，如圖所示。保存返回。15.復制場景。16.選擇node_1和node_7,右擊，選擇Edit Attributes，展開Traffic Genaration Parameters，擴展Packet Genaration Arguments，設置如下圖所

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