基于OPNET的局域網(wǎng)拓撲建模仿真
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網(wǎng)絡拓撲類似于路線圖，它詳細描述了關鍵的網(wǎng)絡構件，諸如節(jié)點和鏈路是如何互連的。目前，常用的互連方案有點到點網(wǎng)絡、廣播網(wǎng)絡和多點網(wǎng)絡。其中點到點網(wǎng)絡由僅能與相鄰設備通信的節(jié)點組成(相鄰節(jié)點是指相互鄰接的節(jié)點)，它包括數(shù)千個相鄰節(jié)點間互連的節(jié)點，這些相鄰節(jié)點再連接到其他相鄰節(jié)點，以此類推。如果一個節(jié)點需要與不相鄰的節(jié)點通信，則可通過其他相鄰的節(jié)點間接地完成通信。源節(jié)點先將消息傳輸?shù)较噜徆?jié)點，然后按順序在各中間節(jié)點傳輸直到最終達到目的節(jié)點。從相鄰節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)到另一節(jié)點的過程稱為橋接或路由。目前最常見的點到點拓撲有星形、環(huán)形和樹形3種類型。
2 基于OPNET的局域網(wǎng)拓撲建模
優(yōu)化網(wǎng)絡工程工具(Optimized Network Engineering Tool，簡稱OPNET)是OPNET公司開發(fā)的商用仿真平臺，支持各類通信網(wǎng)絡和分發(fā)系統(tǒng)的模擬與仿真，可通過離散事件仿真分析模型化系統(tǒng)的行為和性能，是目前較為流行的網(wǎng)絡建模仿真工具。它涉及到仿真研究的各階段，如模型設計、仿真、數(shù)據(jù)搜集和數(shù)據(jù)分析。OPNET Modeler仿真模型分為網(wǎng)絡、節(jié)點和進程3個層次，分別在界面的Projeet Editor、Node Editor和Process Editor工具中建立。
2．1 星形拓撲
星形網(wǎng)絡的關鍵特征是存在一個連接節(jié)點的線路中心。一旦建立了通道連接，就能無延遲地在連通的兩個節(jié)點之間傳輸數(shù)據(jù)。要說明的是：工作站到中央節(jié)點的線路是專用的，不會出現(xiàn)擁擠的瓶頸現(xiàn)象。圖1給出在OPNET Modeler中建立的星形拓撲。其優(yōu)點是：①容易診斷并隔離故障。如果網(wǎng)絡中的節(jié)點或通信介質(zhì)出現(xiàn)問題，只會影響到該節(jié)點或通信介質(zhì)相連的節(jié)點，不會涉及到整個網(wǎng)絡，因而比較容易判斷故障的位置。②方便服務。中央節(jié)點和中間接線都有一批集中點，可方便提供服務和網(wǎng)絡重新配置。③控制簡單。其存在的不足是：①對中央節(jié)點的依賴性強。星型拓撲網(wǎng)絡中的外圍節(jié)點對中央節(jié)點的依賴性強，如果中央節(jié)點出現(xiàn)故障，則全部網(wǎng)絡不能正常工作。②擴展困難、安裝費用高。增加網(wǎng)絡新節(jié)點時，無論有多遠，都需要與中央節(jié)點直接連接，布線困難且費用高。③各站點的分布處理能力較低。星形拓撲的OPNET建模模型由10個工作站、1個交換機和1個服務器組成。為便于分析，環(huán)形和樹形拓撲的建模也取10個工作站和1個服務器。
2．2 環(huán)形拓撲
環(huán)形網(wǎng)絡是星形網(wǎng)絡的修改版本。在環(huán)形網(wǎng)絡中，節(jié)點通過專用的線路連接。一種可靠昂貴的環(huán)形網(wǎng)絡設計是將每個節(jié)點都連接到其他節(jié)點上，通常稱為完全環(huán)形，也稱全網(wǎng)狀設計，部分環(huán)形網(wǎng)絡一般稱為不完全網(wǎng)狀設計。圖2給出在OPNET Modeler中建立的環(huán)形拓撲，該模型由10個工作站和1個服務器組成。
環(huán)形拓撲的優(yōu)點是：①無差錯傳輸。由于采用點到點的通信鏈路，傳輸信號在每一節(jié)點上再生，因此傳輸信息的誤碼率可減至最少。②在增加或減少工作站時，僅需簡單的連接操作。③適用于光纖。光纖的傳輸速度高，因環(huán)形拓撲網(wǎng)絡是單向傳輸，適合用于光纖通信介質(zhì)。如果在環(huán)形拓撲網(wǎng)絡中將光纖作為通信介質(zhì)，可大大提高網(wǎng)絡速度。加強抗干擾能力。④電纜長度短。其存在的不足是：①節(jié)點故障會引發(fā)全網(wǎng)故障。因環(huán)上傳輸數(shù)據(jù)是通過接在環(huán)上的每個中繼器完成的，所以任何兩個節(jié)點間的電纜或中繼器故障都會導致全網(wǎng)故障。②故障檢測困難。因為環(huán)上的任意一點出現(xiàn)故障都會引起全網(wǎng)故障，所以難以對故障定位。③調(diào)整網(wǎng)絡比較困難。要調(diào)整網(wǎng)絡中的配置，如擴大或縮小，都比較困難。
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