1、 HUNAN UNIVERSITY程控交換實驗實驗題目：基于opnet的令牌環網設計 專業班級：通 信 一 班 姓 名：鄧 恬 學 號：20110803126 指導老師：彭 曙 光 目錄一、 實驗目的3二、實驗內容3三、實驗原理3四、實驗過程4五、實驗結論15六、實驗心得151、 實驗目的1、學習opnet軟件的安裝以及使用。2、熟悉令牌環網的結構，工作原理。二、實驗內容 仿真令牌環網，了解網絡負荷和THT(令牌保持計時器)怎樣影響網絡的利用和延遲。3、 實驗原理（1） opnet軟件簡介 OPNET就是一個網絡仿真技術軟件包，它能夠準確的分析復雜網絡的性能和行為，在網絡模型中的任意位置都可以

2、插入標準的或用戶指定的探頭，以采集數據和進行統計。通過探頭得到的仿真輸出可以以圖形化顯示、數字方式觀察、或者輸出到第三方的軟件包去。其產品結構有三個模塊組成，能為用戶提供一系列的仿真模型庫，在電信、軍事、航天航空、系統集成、咨詢服務、大學、行政機關等方面被廣泛應用。1）OPNET分析環境 客戶-服務器 客戶/服務器模型帶有多種應用類型（電子郵件、數據庫、文件傳輸、超文本傳輸協議、遠程登陸、視頻會議等），統計分析包括處理器、磁盤使用情況、對等協議延遲、事件響應時間、吞吐量、服務器儲備等。 電路交換 電路交換網絡（最低費用路由）統計分析由活動呼叫次數、分組呼叫次數、服務等級、業務運載量、業務流（厄

3、朗）。 SimFusion 該技術直接使用從HP OpenView、HP NetMetrix、Network General Sniffer等工具捕獲 的外部數據自動生成OPNET網絡模型。 當網絡設備和應用增減時，你的OPNET網絡模型也自動隨之改變。2）OPNET用于仿真 。End-to-end性能分析。確定增加應用和用戶對網絡的影響 。準確的規劃和伸縮性分析 。快速的what if（如果將會怎樣）分析 。使網絡設計得到最優的性價比 。對主要設備完成基線預算調整（2） 令牌環網簡介令牌環網是IBM公司于70年代發展的，令牌環網的傳輸方法在物理上采用了星形拓撲結構，但邏輯上仍是環形拓撲結構。

4、令牌環網的媒體接入控制機制采用的是分布式控制模式的循環方法。在令牌環網中有一個令牌(Token)沿著環形總線在入網節點計算機間依次傳遞，令牌實際上是一個特殊格式的幀，本身并不包含信息，僅控制信道的使用，確保在同一時刻只有一個節點能夠獨占信道。當環上節點都空閑時，令牌繞環行進。節點計算機只有取得令牌后才能發送數據幀，因此不會發生碰撞。由于令牌在網環上是按順序依次傳遞的，因此對所有入網計算機而言，訪問權是公平的。令牌在工作中有“閑”和“忙”兩種狀態。“閑”表示令牌沒有被占用，即網中沒有計算機在傳送信息；“忙”表示令牌已被占用，即網中有信息正在傳送。希望傳送數據的計算機必須首先檢測到“閑”令牌，將它

5、置為“忙”的狀態，然后在該令牌后面傳送數據。當所傳數據被目的節點計算機接收后，數據被從網中除去，令牌被重新置為“閑”。令牌環網的缺點是需要維護令牌，一旦失去令牌就無法工作，需要選擇專門的節點監視和管理令牌。令牌傳遞網絡具有確定性，這意味著任意終端站能夠傳輸之前可以計算出最大等待時間。該特征結合另一些可靠性特征，使得令牌環網絡適用于需要能夠預測延遲的應用程序以及需要可靠的網絡操作的情況。四、實驗過程1開啟軟件，選擇新建文件，以便新建一個項目。2在新建好一個項目后，輸入自己的文件名字，Creat Empty Scenario-Next.（創建一個空場景），當選擇scenario時，輸入Balanc

6、ed。3、在最初的對話框里，建立最初的拓撲對話框時，確定Create Empty Scenario，設定好后一個特定環節后，我們的實驗選擇的是一個office的辦公環境來進行實驗操作的。4. 設置場景大小。5. 選擇進行布局，選擇Rapid Configuration進行快速配置操作，從下拉菜單中選擇Star命令操作，然后點擊“選擇模型”命令（在Rapid Configuration對話框中），我們選擇“token_ring”以便進入下面的操作程序，如下圖進行參數設置，然后確定，保存。（r32_hub節點模型是一個令牌環中心支持多達32個連接在4到16 Mbps。中心轉發一個數據包的到達下一個

7、輸出端口。在中心不需要排隊，因為中心的處理時間為0。TR4鏈接連接兩個令牌環設備形成一個4Mbps的環。）6.任意點擊14個裝置中的一個，右擊后選擇Select Similar Nodes以便將所有的類似節點都可被選擇。同樣，如此操作完成后，選中其中之一，進行Edit Attributes操作，再在跳出的界面中，勾選好Apply Changes to Selected Objects。接著如下圖進行詳盡參數的設置（右擊THT Duration 選擇Promoted To Higher Value）。保存文件。7、 配置仿真，點擊“運行按鈕，出現如下圖，并按其配置，分配時間5分鐘。8、點擊“Ob

8、ject Attributes”一欄，點擊“Add”，如圖進行配置，“unresolved Attributes”的值為Office Network.*.Token Ring Parameters0.THT Duration.在屬性一欄里選中這個屬性，9、點擊“value”按鈕，就可以看到剛編輯的屬性。然后如圖添加6個值（雙擊value下空白直接錄入），回到Configure Simulation 確保Number of runs in set 為6。點擊“Advanced”一欄，編輯scalar file為Balanced.確定保存。 10、 選擇統計量。#在工程的空白工作區選擇Choose

9、 Individual Statistics，擴展Global Statistics-Traffic Sink-Traffic Received-Traffic Source-Traffic SentNode Statistics-Token Ring-Utilization。# 選擇Choose Statistics（Advanced），在Global Statistic Probes下面應該會出現 Traffic Sent和Traffic Received，Node Statistics Probes下面出現Utilization探針。12.右擊Traffic Received探針，選擇E

10、dit Attributes，如圖所示，在Traffic Sent和Utilization探針中重復前面的步驟。# 從Objects菜單中選擇Creat Attribute Probe，這樣在Attribute Probes下面出現一個新的屬性。右擊這個屬性，選擇Choose Attributes Object，擴展Office Network，選擇node_0,選擇OK。13.在simulation menu中選擇Statistics (Advanced)，右擊Traffic Received 如下圖編輯屬性。對Traffic Sent 和Utilization做相同的修改。15.從Obje

11、cts中選擇Create Attribute Probe,右擊新建的Attribute Probe選擇Choose Attribute Probe,擴展 Office Network，點擊Node0，確定。再次右擊新建的Attribute Probe，將Attribute設為Token Ring Parameters0.THT Duration，如圖所示。保存返回。15.復制場景。16.選擇node_1和node_7,右擊，選擇Edit Attributes，展開Traffic Genaration Parameters，擴展Packet Genaration Arguments，設置如下圖所

12、示。選擇除了node_1和node_7之外的所有節點，選擇Edit Attributes，Interarrival Time設置為exp（0.075）。運行并保存工程。17.運行仿真。從Scenarios菜單中選擇Manage Scenarios，改變Results 中的compare results的參數，如 (or )可看見機器處在測試的狀態。（再次運行時先選擇Delete Modle File刪除這兩個模型在運行）18. 查看結果。從Results菜單中選擇View Results（Advanced），通過選擇場景、節點可以得到很多圖來比較。下面簡要展示一些結果：（1）不同場景選擇相同的令牌持有時間分別看他們的發送以及利用率（2）相同場景選擇不同的令牌持有時間分別看它們的發送以及利用率（3）不同場景選擇不同的令牌持有時間分別看他們的發送以及利用率：五、實驗結論 THT的值越大利用率越高。令牌環持有時間越長，利用率越高。減少負載延遲時間也會減小。不同場景，不同令牌持有時間，發送率和利用率都不相同，能夠較真