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1、计算机网络仿真技术及仿真工具总第期年第期舰船电子工程计算机网络仿真技术及仿真工具张贤军李鹤北京海淀区复兴路号网管中心北京部队分队北京摘要网络仿真是分析、研究、设计和改善网络性能必不可少的工具。文章主要介绍了网络仿真技术的基本概念、特点、应用，并在此基础上介绍了当前常用的仿真工具的基本情况，对了解、选择网络仿真系统具有实际参考价值。关键词网络仿真技术；仿真工具中图分类号，计算机网络仿真技术概述目前，随着的迅猛发展，需要通过网络传送的信息越来越多，以及网络带宽与网络规模的不断扩大，以数学计算为基础的传统网络设计理论己经无法知足数据网络的实际需要，所有这些，都对网络研究人员提出了很多新的挑战，因而，
2、越来越需要一种新的网络规划和设计手段来提高网络设计的客观性和设计结果的可靠性，降低网络建设的投资风险。网络仿真技术正是在这种需求的推动下而产生的。网络仿真是一种利用数学建模和统计分析的方法模拟网络行为，通过建立网络设备和网络链路的统计模型，模拟网络流量的传输，进而获取网络设计及优化所需要的网络性能数据的技术。网络仿真作为一种新的网络规划和设计技术，以其独有的方法为网络规划设计提供客观、可靠的定量根据，缩短网络建设周期、提高网络建设中决策的科学性、降低网络建设的投资风险。网络仿真技术已经成为网络规划、设计和开发中的主流技术。网络仿真技术具有下面特点：仿真基于统计模型，统计复用的随机性准确再现；全
3、新的模拟实验机理使其能够在高度复杂的网络环境下得到高可信度的结果；其预测功能是其他任何方法都无法比较的，能够验证明际方案或比拟多个不同的设计方案；使用范围广、既能够用于现有网络的优化和扩容、可以以用于新网络的设计，十分适用于大中型网络的设计和优化，为网络的规划设计提供可靠的定量根据；初期应用成本不高，建好的网络模型能够延续使用、后期投资还会不断下降。网络仿真的应用包括：容量规划和预测服务；故障分析；端到端的性能分析分析新增业务和用户对网络的影响；使网络设计达最优的性价比；预测业务量的增长；指导新网络建设。计算机网络仿真工具在当代通信网络研究中，网络模拟技术得到了日趋广泛的应用，而网络模拟的有效
4、性和准确性很大程度上依靠于所采用的网络模拟工具的性能。在研究开发网络模拟工具的方法和实现方面，国内所做的研究相对较少，但国外已经有很多研究成果，包括商业软件工具和研究用软件工具，如，包括，和等。在此介绍几种常用的网络仿真工具。其中在教育、科研、商业等领域使用最广泛的是收稿日期：年月日，修回日期：年月日作者简介：张贤军，男，工程师，研究方向：网络技术管理。李鹤，女，工程师，研究方向：网络通信。张贤军等：计算机网络仿真技术及仿真工具总第期与。仿真软件是公司的产品，是由的几位老师在年创立的，网络仿真技术以其独特的方法能够为网络的规划设计提供客观，可靠的定量根据，能帮助开发人员定位关键事务，分析出极限
5、情况下的性能，能够确定增加应用和用户后对网络的影响，并使用定量的方法，对网络做出准确的规划和伸缩性分析，使网络设计得到最优的性价比。目前用户范围广泛，包括企业、网络运营商、仪器配备厂商，以及军事、教育、银行、保险等领域。的产品核心包括：面向网络服务提供商的智能化网络管理软件；：为技术人员提供一个网络技术和产品开发的平台；：帮助网络专业人士预测和分析网络和网络应用性能，诊断问题。查找影响系统性能的瓶颈；：用于波分复用光纤网络的分析，评测。主要特点包括：有限状态机；对协议编程的全面支持；层次化的网络模型；高效的仿真引擎；集成的分析工具；系统的完全开放性；集成调试器；动画。是一种应用于无线、有线以及
6、混合动态网络的快速而且准确的开发、仿真系统。公司将美国加州大学洛杉矶分校开发的开放源代码的成功地转化为了商业版本。目前已经在世界范围内多个国家和地区得到了推广应用。主要对无线移动通信网络进行了优化处理，从仿真速度上得到了很大的提升，同时通过对无线信道和射频技术的建模也保证了较高的仿真精度。允许用户在真正的并行仿真环境当中优化并行仿真性能。对小规模同种复杂度的网络模型仿真，仿真速度是其它仿真器的几倍，对于大规模网络，仿真速度是其它仿真器的几十倍，假如采用并行仿真机制，能到达比其它仿真器快千倍的速度。的协议模块愈加独立，愈加模块化，能够方便屏蔽、增加、删除某些协议模块。支持协议栈的标准层间接口，用
7、户无需本人开发这种类型。模型库组件包括：用于建模多种网络，包括，卫星库与接口；：包含和移动网络；：用于建模，排队，调度，和其它功能；：用于和，即所谓的；：用于蜂窝网建模；：用于把军用仿真器通过或接口集成到中；：用于，和的仿真模拟；：用于，和网络建模；：，用于基于的地形及传播效果建模；：，用于城市途径缺失和地形建模；起源于年的项目，年在施乐公司的支持下参加美国支持的项目，是项目的基础和核心部分。在不断吸收世界各地研究者的成果经过中，从原始版本进化到较成熟版本。是面向对象的、离散事件驱动的网络模拟器，由和语言编写而成。它是一个完全免费的软件，具有开放的体系构造，并带有大量协议库支持，尤其合适于对基
8、于的网络进行模拟，是进行网络模拟最流行的软件之一，享有很高的学术声誉。有多种平台下的版本，包括，和等。仿真软件是一个软件包，包括、等组件，的特点包括：支持各种业务模型和多种通信协议；采用面向对象技术；有很强的结果处理能力。全称是，它是一个极具特色的新型网络模拟器，与其他网络模拟器相比，在完备性、开源性、易用性和可扩展性等方面的特色使得它优于现有的大多数主流网络模拟器。的功能极其强大，能够对各种网络、各种协议、各个层次进行模拟和研究，由于提供了灵敏的扩展支持，研究者能够根据本人的需要进行任意的扩展。目前只提供了一些基本的功能模块。是一种面向对象的网络模拟器，它本质是一个离散事件模拟器，其本身有一
9、个虚拟时钟，所有的模拟都有离散事件驱动。不是的扩展，不支持的。它使用模组化元件并直接用描绘拓扑。目前的与相比，模块还少很多，但是将模块移植过来的工作一直在稳步进行。另外，本身也有很多模块正在开发中，主要有：仿真与实时调度模块，同步，网络模拟之源的整合，可视化模块，实用应用程序整合，并行模拟，统计分析模块，模块，水下声学模块等等。与的缩写是一个专门为大型网络提供开源的、基于组件的、模块化的开放网络仿真平台。作为离散事件仿真器，具备强大完善的图形界面接口和可嵌入式仿真内核，可运行于多个操作系统平台，简便定义网络拓扑构造，具备方便快速的编程、调试和跟踪支持等功能。是的一个商业版本。目前业内唯逐一款开
10、放性最好的、运算速度最快的基于离散事件年第期舰船电子工程仿真的商业软件，能够完全知足客户定制化需求，进行任意的封装、扩展、集成和模块化，内核源码和开发的代码全部基于，面向对象的思想使用户轻松上手。能够广泛的应用于各种离散事件仿真：通信网络通信协议、排队网络、电信网络、卫星通信网络、海军空军数据链、传感器网络、陆军的战术通信网、电子对抗系统、硬件系统、任何其它合适应用离散事件处理的仿真系统的建模和仿真。全称是，是美国乔治亚工学院的领导的研究小组开发的一款网络模拟器，主要用于大中型网络研究，包括对分布式模拟的支持需要。是一个全特性的网络模拟环境，其设计理念是创造一个完全近似于实际网路的模拟环境，使
11、得模拟能够准确地反映真实网络状况并且方便代码在模拟环境和实际环境间移植。在中，协议栈各层之间有明确的界线。数据包中包含一系列的协议数据单元，这些会随着在协议栈中的上下流动而被剥离或者添加。节点对象能够绑定多个网络接口，每个接口又能够绑定一个地址和物理链路，这与现实环境中电脑网卡的构造特别类似。传输层协议对象采用一种与真实网络协议类似的方式与端口绑定，在传输层协议对象间通过源、源端口、目的、目的端口进行连接。应用层和传输层协议间的接口使用大家所熟悉的类进行连接，应用层能够承载多种协议对象，包括模拟的和真实的数据。结语网络仿真是分析、研究、设计和改善网络性能必不可少的工具，它能帮助人们更确切、更具
12、体地分析网络模型的功能。文章主要介绍了网络仿真技术及仿真工具的基本情况，对了解、选择网络仿真系统具有实际参考价值。参考文献王波，周志伟网络模拟软件与的分析比拟计算机系统应用，石怀伟，李明生，王少华网络仿真技术与应用实践计算机系统应用，：，：，：，：石为人，黄河，鲜晓东，等与在无线传感器网络仿真中的比拟研究计算机科学，：，：，檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷上接第页董奎义，杨根源，王子明军事卫星支援下舰艇编队防空作战模型研究当代防御技术，：杨会成远程通信技术在无人职守仓储管理系统中的应用仪表技术与传感器，：，：武俊，王生军事通信中的密钥管理方案计算机与数字工程，傅子奇，欧庆于，马常楼基于模糊数和熵权的通信安全设备方案造型方法计算机与数字工程，：