基于OPNET的共享式以太网研究与仿真(2)
全文共分五个部分，第一部分说明了研究的意义及研究的主要内容。第二部分详细介绍了本文利用到的网络仿真软件OPNET。第三部分介绍了共享式以太网网络的主要拓扑类型、性能评价指标及组建共享式以太网的技术。第四部分利用OPNET分别对共享式以太网和交换式以太网进行了网络建模，并收集仿真数据，对二者的仿真结果进行了比较。第五部分是对全文的总结，提出了其中的不足及下一步的研究方向。
2. 网络仿真软件OPNET简介
2.1 OPNET仿真软件概述
OPNET (Optimized Network Engineering Too1)起源于麻省理工，是MIL-3公司的核心软件产品[1]。MIL-3公司成立于1986年，成立目的是为美国军方开发网络及其应用的决策支持软件。1987年该公司发布第一个商用网络性能仿真的软件，提供了具有重要意义的网络性能优化工具，使得具有预测性的网络性能管理和仿真成为了可能。OPNET网络仿真软件全方位支持通信网和分布式系统的模拟，是世界上最为先进的网络仿真的开发平台之一。
OPNET仿真的软件包括:SP Guru Network Planner、SP Sentinel、SP Guru Transport Planner 、OPNET Modeler等系列软件，其中OPNET Modeler是第一个商用产品，在对网络的建模仿真方面，其支持多种的网络协议[2]。通过OPNET Modeler用户可以对网络的设备、通信的技术、系统的性能和协议的性能进行一定的评估。此外，OPNET良好的兼容性也为众多的研究者提供了很好的仿真平台。目前，OPNET Modeler在国内主要的版本有8.1，10.5，11.5，14.5等几个，8和10是比较常用的，最新版本是14.5，其在仿真速度方面有很大的提高，是当前网络仿真界内领先的技术开发环境。
2.2 OPNET Modeler主要功能
OPNET Modeler的主要用途是面向于研发[3]。其主要功能体现在以下四个方面：
(1) 设备的研发：一些设备制造商，如3com，Cisco等，在新的设备投入市场之前，需要将其模型放到OPNET的虚拟网络环境中进行验证。
(2) 协议的研发：用于开发用户需要的或者下一代的通信协议，如IPV6。
(3) 网络的研发：用于分析有线或无线设备组网以后的整体性能与特定参数。
(4) 业务的研发：开发新型业务模式。
虽然OPNET Modeler的功能集中在以上四项，但是并不局限于此。OPNET Modeler能够为网络拓扑结构设计、通信协议仿真和路由算法研究提供与真实网络相同的环境[4]。它可以很灵活的应用于各种网络的仿真。例如建模并仿真不同业务类型和负荷下的不同网络技术，模拟不同战略网络的网络负荷；新的路由算法，业务管理方案，通信网络协议和结构的开发和评价，以使其更稳固和有效；网络基础结构的规划和设计；在转到实验室的测试床之前，在一个灵活快速的原型环境中实现和调整新设计的网络协议等等。
2.3 OPNET Modeler主要特性
OPNET Modeler的特性主要表现在以下方面：
(1) 层次化网络模型。使用无限嵌套的子网来建立复杂的网络拓扑结构。
(2) 建模方法简单明了。Modeler建模过程分为3个层次：过程（process）层次、节点（Node）层次还有网络（Network）层次。在过程层次中模拟的是单个的对象行为，在节点层次中是将单个的对象行为相互连接成设备，在网络层次中则将这些设备连接成网络。几个不同的网络场景可以组成一个“项目”，用来对不同的方案进行比较。
(3) 有限状态机。有限状态使用于过程层次，用来对协议和其他过程进行建模。用户可以随意控制仿真的详细程度。Modeler编程的核心是由有限状态机加上标准的C/C++以及OPNET本身提供的400多个库函数构成。
(4) 全面支持协议编程。有多于400个的库函数，还有书写简洁的协议模型。OPNET的核心也已嵌入了众多的协议，所以对于很多的协议都无需在进行额外编程。
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