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1、xx大学学士学位论文 基于OPNET的校园网仿真毕业设计（论文）题目 基于OPNET的校园网仿真 学 院计算机与电子信息学专 业通信工程学 号姓 名指导教师二xx年六月摘 要近年来，随着计算机科学技术的发展，特别是网络技术的发展，高校规模的扩大和人数的增多，高校对网络的需求也越来越大，对上网速度的要求也越来越高，对业务的需求也迅速增长。现代化教学手段的普遍运用也使多媒体业务需求迅速增长，需要入网的结点也迅速增加，因此校园网网络的结构更加复杂，对设备性能的要求也更高，链路速度更快。许多早期建成的校园网已经不能满足现在的需求，校园网需要重新规划设计。而建设一个基于多业务、复杂的校园网络系统，其投资
2、规模是非常庞大的，需要一种有效的手段对校园网进行规划、设计、并实现。通过数学建模的方法过于复杂，根据经验进行规划设计的方法不可靠，不适应日益增长的网络需求，利用网络仿真软件来对网络模型进行建模并仿真便成了必然的选择。本文的主要研究任务，是通过OPNET仿真软件，对我国一般大学校园网的网络结构进行建模，对关键参数进行收集，分析，并在原有模型上添加网络结点及应用，再进行仿真，分析，对比，找出可能影响校园网性能的主要因素。本文的研究对校园网的规划、设计、网络建模都具有一定的指导意义，可以提高网络设计的科学性，缩短网络设计周期，降低校园网网络的投资风险。具有一定的应用价值。关键词：网络仿真 OPNET
3、 校园网 AbstractIn recent years, with the development of computer science and technology, especially the development of network technology, the expansion of the scale of colleges and the increasing of the number, the network demand becoming more and more big, the Internet needing higher speed,demands o
4、n the business also need grow rapidly.The modern teaching means universal use also make multimedia business demand growth, and the node of the net is also rapidly increase, so the campus network structure becomes more complex,the requirements of equipment performance requirements becomes higher ,lin
5、k speed becomes faster.Many of the earlier campus network has cant meet the demand now, campus network needs to be planed and designed again. building of a multi-service-based and complex campus network system， its scale of investment is very large，needing for an effective means of pairs of campus n
6、etwork planning,design,and implementation.Through mathematical modeling approach is too complicated, through experience,the planning and designing method is not reliable and not suited to the growing network needs, using network simulation software to model the network model and simulation has becom
7、e an inevitable choice.The main task of this research is through OPNET simulation software , for Chinas general university network, the network structure for modeling, simulation of network behavior, the key parameters of the collection, analysis, and add in the original model of the network nodes a
8、nd applications, and then simulation, analysis， comparison, Find out the main factors that may affect the campus network performance. This study on the campus network planning, design, network modeling has certain guiding significance for network design can improve the scientific nature of the netwo
9、rk places a short design cycle, reduce the investment risks of Campus Network. Having certain application value.Key words：OPNET；network simulation；campus network 目 录第一章 绪论11.1论文研究的背景及目的11.2国内外研究的现状21.3论文研究的主要内容3第二章 仿真软件OPNET42.1 OPNET仿真平台简介42.2 OPNET仿真关键技术52.2.1 三层建模机制52.2.2 离散事件仿真机制72.2.3 仿真调度机制72.
10、3 OPNET仿真流程8第三章 校园网性能评价指标93.1 校园网的性能评价指标93.1.1 响应时间93.1.2 网络延迟93.1.3 延迟变化103.1.4 吞吐量103.1.5 链路使用率113.1.6 资源利用率113.1.7 丢包率113.1.8 可靠性和可用性113.2影响性能的要因素12第四章 校园网的网络设计134.1 校园网的主要拓扑类型134.1.1 星型拓扑结构134.1.2 树型拓扑结构134.1.3 总线拓扑结构134.1.4 环型拓扑结构144.1.5 网状型拓扑结构144.2 校园网关键设备及主要技术144.2.1关键设备144.2.2 主要技术17第五章 校园网
11、建模及仿真分析195.1 校园网的建模195.1.1 需求分析195.1.2 网络建模205.1.3 业务配置265.2 数据收集及仿真分析265.2.1 数据收集265.2.2 仿真及分析275.3 增加节点及业务后仿真分析30结束语33参考文献34致谢36V第一章 绪论1.1论文研究的背景及目的随着计算机网络技术的发展，人们对网络的需求也发生了变化，不再仅仅是传输文本信息还增加了更为丰富的语音、数据、图像以及多媒体等业务需求，而且随着网络的使用越来越广泛，用户的数量也随之增加，这必然给网络原有设备带来冲击，因此需要对原有设备加以改造以适应网络需求的发展17。网络仿真是进行网络技术研究的一种
12、基本手段。它以系统理论、形式化理论、随机过程和统计学理论、优化理论为基础，在设计阶段,仿真方法提供一个虚拟模型来预测并比较各种方案的性能,通过对不同环境和工作负荷的分析和比较,来优化系统的性能19。在在新技术的研究过程中，由于各种原因，实际网络系统的实现往往是代价较高或是不现实的。在这种情况下，仿真就成了最佳可供选择的测试、评估和验证手段之一。网络仿真技术是一种通过建立网络设备，链路和协议模型，模拟网络流量的传输，从而获取网络设计中所需要的网络性能数据的仿真技术。其特点是：网络仿真能够为网络的规划设计提供可靠的定量依据；网络仿真能够验证实际方案或比较多个不同的设计方案；具有在高度复杂的网络环境
13、下得到高可信度结果的特点；网络仿真的预测功能既可以用于现有网络的优化和扩容，也可以用于新网络的设计，而且特别适用于中大型网络的设计和优化；网络仿真初期应用成本不高，而且建好的网络模型可以延续使用，后期投资还会不断下降15。校园网是现代化教学的基础性设施，作为实施教育信息化有效载体，对保障学校教育教学和科研管理等工作的正常有序进行，实现校际交流和资源共享方面，起着至关重要的作用，并将直接影响到教育信息化建设的质量。目前，世界上大部分发达国家和部分发展中国家都建立了本国的校园网体系噶1。美国在1999年就已有95的中小学上网；瑞典也有90以上的公立高中和绝大部分的九年制义务教育学校联网。教育信息化
14、已成为世界发展的大趋势1。但受当时资金和技术条件的限制，我国早期建成的很多校园网结构、规模和应用都不是很完整，在校园网选型和设备配置方面都欠佳。校园网普遍存在节点少、带宽低、业务简单、利用率不高、可靠性和安全性差都问题。随着各学校规模的不断扩大，网络应用需求的不断增加，原有网络负载日益繁重；与此同时，网络技术也飞速发展、日新月异，犹其是图像、语音、视频这些带宽要求高、实时性强的业务应用越来越多，渐渐超出了原有网络的承载能力，许多校园网面临升级改造问题18。当网络节点增多或网络上增设新的业务后对网络性能有什么影响?原有网络还有多少扩充能力?如果拟采用新的网络技术对网络进行升级，网络的性能又会有多
15、大程度的改善?计划升级的方案是否切实可行，投入是否值得?这一系列的问题都需要一种合理的手段，对网络性能进行科学的预测评估17。为此利用OPNTE网络仿真软件对校园网进行仿真，以传统大学校园网结构为依托，针对网络中主交换机的性能情况作为研究校园网的切入点，通过对仿真结果的分析，根据分析结果提出对网络改造方案，再次应用网络仿真软件测试改造后交换机的数据，判断改造后的网络性能是否优于原有网络。1.2国内外研究的现状在国外，网络仿真技术的研究和应用已经有十多年的历史。以前主要用于网络协议和网络设备的开发和研究，使用者大都是大学和研究所的研究人员和开发人员，近年来网络仿真软件生产商纷纷把应用和开发重点转向网络规划和设计方面，将用户由原来的研究开发人员转向网络规划和设计人员。另一方面网络仿真规划设计软件的使用和操作相当复杂，还远远没有达到一般网络规划设计人员经过短时间的培训就能熟练使用的目标，因此国外网络仿真软件厂家正致力于简化软件操作界面和操作流程，强化软件的项目应用能力，特别是加强了与网络管理软件厂商的合作，开发与网管软件的接口，使得网络模型的建立
