基于OPNET的局域網(wǎng)拓撲建模仿真
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網(wǎng)絡(luò )拓撲類(lèi)似于路線(xiàn)圖，它詳細描述了關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò )構件，諸如節點(diǎn)和鏈路是如何互連的。目前，常用的互連方案有點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )、廣播網(wǎng)絡(luò )和多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )。其中點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )由僅能與相鄰設備通信的節點(diǎn)組成(相鄰節點(diǎn)是指相互鄰接的節點(diǎn))，它包括數千個(gè)相鄰節點(diǎn)間互連的節點(diǎn)，這些相鄰節點(diǎn)再連接到其他相鄰節點(diǎn)，以此類(lèi)推。如果一個(gè)節點(diǎn)需要與不相鄰的節點(diǎn)通信，則可通過(guò)其他相鄰的節點(diǎn)間接地完成通信。源節點(diǎn)先將消息傳輸到相鄰節點(diǎn)，然后按順序在各中間節點(diǎn)傳輸直到最終達到目的節點(diǎn)。從相鄰節點(diǎn)傳輸數據到另一節點(diǎn)的過(guò)程稱(chēng)為橋接或路由。目前最常見(jiàn)的點(diǎn)到點(diǎn)拓撲有星形、環(huán)形和樹(shù)形3種類(lèi)型。
2 基于OPNET的局域網(wǎng)拓撲建模
優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )工程工具(Optimized Network Engineering Tool，簡(jiǎn)稱(chēng)OPNET)是OPNET公司開(kāi)發(fā)的商用仿真平臺，支持各類(lèi)通信網(wǎng)絡(luò )和分發(fā)系統的模擬與仿真，可通過(guò)離散事件仿真分析模型化系統的行為和性能，是目前較為流行的網(wǎng)絡(luò )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、數據搜集和數據分析。OPNET Modeler仿真模型分為網(wǎng)絡(luò )、節點(diǎn)和進(jìn)程3個(gè)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(luò )的關(guān)鍵特征是存在一個(gè)連接節點(diǎn)的線(xiàn)路中心。一旦建立了通道連接，就能無(wú)延遲地在連通的兩個(gè)節點(diǎn)之間傳輸數據。要說(shuō)明的是：工作站到中央節點(diǎn)的線(xiàn)路是專(zhuān)用的，不會(huì )出現擁擠的瓶頸現象。圖1給出在OPNET Modeler中建立的星形拓撲。其優(yōu)點(diǎn)是：①容易診斷并隔離故障。如果網(wǎng)絡(luò )中的節點(diǎn)或通信介質(zhì)出現問(wèn)題，只會(huì )影響到該節點(diǎn)或通信介質(zhì)相連的節點(diǎn)，不會(huì )涉及到整個(gè)網(wǎng)絡(luò )，因而比較容易判斷故障的位置。②方便服務(wù)。中央節點(diǎn)和中間接線(xiàn)都有一批集中點(diǎn)，可方便提供服務(wù)和網(wǎng)絡(luò )重新配置。③控制簡(jiǎn)單。其存在的不足是：①對中央節點(diǎn)的依賴(lài)性強。星型拓撲網(wǎng)絡(luò )中的外圍節點(diǎn)對中央節點(diǎn)的依賴(lài)性強，如果中央節點(diǎn)出現故障，則全部網(wǎng)絡(luò )不能正常工作。②擴展困難、安裝費用高。增加網(wǎng)絡(luò )新節點(diǎn)時(shí)，無(wú)論有多遠，都需要與中央節點(diǎn)直接連接，布線(xiàn)困難且費用高。③各站點(diǎn)的分布處理能力較低。星形拓撲的OPNET建模模型由10個(gè)工作站、1個(gè)交換機和1個(gè)服務(wù)器組成。為便于分析，環(huán)形和樹(shù)形拓撲的建模也取10個(gè)工作站和1個(gè)服務(wù)器。
2．2 環(huán)形拓撲
環(huán)形網(wǎng)絡(luò )是星形網(wǎng)絡(luò )的修改版本。在環(huán)形網(wǎng)絡(luò )中，節點(diǎn)通過(guò)專(zhuān)用的線(xiàn)路連接。一種可靠昂貴的環(huán)形網(wǎng)絡(luò )設計是將每個(gè)節點(diǎn)都連接到其他節點(diǎn)上，通常稱(chēng)為完全環(huán)形，也稱(chēng)全網(wǎng)狀設計，部分環(huán)形網(wǎng)絡(luò )一般稱(chēng)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(gè)工作站和1個(gè)服務(wù)器組成。
環(huán)形拓撲的優(yōu)點(diǎn)是：①無(wú)差錯傳輸。由于采用點(diǎn)到點(diǎn)的通信鏈路，傳輸信號在每一節點(diǎn)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(shí)，僅需簡(jiǎn)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(luò )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(luò )中將光纖作為通信介質(zhì)，可大大提高網(wǎng)絡(luò )速度。加強抗干擾能力。④電纜長(cháng)度短。其存在的不足是：①節點(diǎn)故障會(huì )引發(fā)全網(wǎng)故障。因環(huán)上傳輸數據是通過(guò)接在環(huán)上的每個(gè)中繼器完成的，所以任何兩個(gè)節點(diǎn)間的電纜或中繼器故障都會(huì )導致全網(wǎng)故障。②故障檢測困難。因為環(huán)上的任意一點(diǎn)出現故障都會(huì )引起全網(wǎng)故障，所以難以對故障定位。③調整網(wǎng)絡(luò )比較困難。要調整網(wǎng)絡(luò )中的配置，如擴大或縮小，都比較困難。
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