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OPNET网络仿真[最新版]1
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介绍OPNET中所有的编译器;第 5 章介绍如何收集、查看、分析及发布仿真结果的有关操作;第 6 章读者将简单地建立网络模型、节点模型和进程模块,并收集统计量及
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OPNET 网络仿真 – 陈敏
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作者简介:Min Chen was born on Dec. 1980. He received BS, MS and Ph.D degree from
Dept. of Electronic Engineering, South China University of Technology, in 1999, 2001 and 2004,
respectively. He is a postdoctoral fellow in Communications Group, Dept. of Electrical and
Computer Engineering, University of British Columbia since from 2006 to 2008
http://www.ece.ubc.ca/~minchen/. He was a postdoctoral fellow in School of Computer Science
and Engineering, Seoul National University in 2004 and 2005 http://mmlab.snu.ac.kr/~mchen/
.
His current research interests include wireless sensor network, wireless ad hoc network, and
video transmission over wireless networks.
引 言
近年来,由于网络日趋复杂、网络规模日趋庞大,网络仿真技术应用于网络规划和设
计的需求日渐强烈。我国网络仿真虽然起步较晚,但是网络的迅猛发展必将强劲地拉动网
络仿真技术的研究和应用。未来数年将是网络仿真技术蓬勃发展的时期,今后网络仿真必
将成为数据网络规划设计不可缺少的环节。
如何有效逼真地对复杂的通信系统进行建模仿真是个富有挑战性的课题,网络仿真的
种种困难随着 OPNET、NS2 等网络仿真工具的诞生迎刃而解,而 OPNET 是目前网络仿真
工具中的很好的一个,但是由于操作复杂,使用者一般需要半年或以上时间的培训和自行
研究才能熟练地掌握。针对这个问题,本书基于对 OPNET 软件的研究,由浅入深地介绍
了用其进行通信仿真系统建模的整个过程。
本书第 1 章针对暂时没使用过 OPNET 的读者,侧重于对 Modeler 仿真环境和工具的纲
要性介绍。通过一个简单的例子说明如何建立网络模块,包括定义拓扑,设定业务流量,
收集统计量,分析仿真结果;第 2 章介绍 OPNET Modeler 的安装;作为 Modeler 用户,要
创建自己新的协议模块,首先必须了解 OPNET 采用何种仿真机制,第 3 章介绍了一些
OPNET 主要的通信机制,比如基于事件出发的模拟方式如何,封包是怎样传输的;第 4 章
介绍 OPNET 中所有的编译器;第 5 章介绍如何收集、查看、分析及发布仿真结果的有关
操作;第 6 章读者将简单地建立网络模型、节点模型和进程模块,并收集统计量及分析仿
真结果,从而了解 OPNET Modeler 编程的基本流程,接着描述了 OPNET 各类核心函数功
能如何,在何处用及怎么用,之后介绍了动态进程的编程技巧;以后的章节重点放在 OPNET
使用的高级技巧及高级应用上,这也是本书的主要内容所在。当把网络模型建立起来后,
却运行出错,或者仿真结果不是所要,第 7 章将告诉我们如何使用 OPNET 自带的调试功
能,如何与 VC 结合联调;第 8 章介绍如何对业务进行模拟,如何选择并组合不同的业务
建模技巧,如何在仿真精确度和时间上达到一个最好的平衡点;第 9 章介绍无线建模的功
能和所支持的移动方式有哪些,无线链路中各种各样的影响在 OPNET 中如何体现,应该
第 1 章 OPNET仿真概述
3
如何修改。由于无线固有的广播传输方式带来的仿真时间急剧增加,那么如何缩短仿真时
间和提高仿真效率;第 10 章重点介绍了当前热门的无线 IEEE 802.11 模块;针对某些读者
对动画的强烈兴趣,第 11 章将介绍如何对动画进行编程;第 12 章将通过一个自定义流体
协议教程将读者带入 OPNET 应用层的内部构架;第 13 章介绍如何建立一个简单的 IP 协议;
第 14 章和第 15 章对 EMA 和 HLA 的应用性讲解相信会受到某些读者的强烈关注。本书最
大特点是尽量配合 Modeler 实际操作并参杂作者大量的实际经验,从而使读者可以较好地
理解 OPNET 当中的运作。
陈敏
2004 年 于 广州
目 录
第 1 部分 OPNET Modeler简介
第 1 章 OPNET 仿真概述 ...........................................................................................6
1.1 网络仿真简介
1.2 OPNET 简介
1.3 OPNET 网络环境
1.4 OPNET 编辑器简介
1.5 配置一个简单的网络
1.5.1 定义问题...........................................................................................28
1.5.2 建立网络拓扑结构 ...........................................................................28
1.5.3 收集统计量....................................................................................... 36
1.5.4 保存项目...........................................................................................38
1.5.5 运行仿真...........................................................................................38
1.5.6 查看结果...........................................................................................39
1.5.7 复制场景并扩展网络 .......................................................................40
1.5.8 再次运行...........................................................................................42
1.5.9 比较结果...........................................................................................42
第 2 章 OPNET Modeler 环境变量的设置及文件管理...........................................45
2.1 OPNET Modeler 环境变量的设置..............................................................45
2.1.1 Windows 2000 下环境变量的设置 ..................................................45
2.1.2 Unix 下环境变量的设置 .................................................................. 45
2.2 OPNET 常用文件格式 ................................................................................ 24
OPNET 网络仿真 – 陈敏
4
2.3 OPNET 文件管理
第 2 部分 OPNET Modeler使用(基本篇)
第 3 章 OPNET 的通信仿真机制 ............................................................................. 48
3.1 离散事件仿真机制......................................................................................48
3.1.1 OPNET 中的事件推进机制 ............................................................. 48
3.1.2 同一时刻事件优先级的界定 ........................................................... 49
3.2 基于包的通信.............................................................................................. 50
3.3 使用接口控制信息进行通信 ...................................................................... 53
3.4 点对点和总线管道阶段
第 5 章 收集、查看、导出以及发布仿真结果 ................................................................. 115
5.1 收集统计量................................................................................................ 115
5.1.1 收集矢量统计量 ............................................................................. 115
5.1.2 收集标量统计量 ............................................................................. 116
5.2 查看和导出仿真结果................................................................................ 116
5.3 发布仿真结果
第 6 章 OPNET Modeler 编程基础........................................................................ 118
6.1 从例程开始——创建一个包交换网络 .................................................... 118
6.1.1 概述................................................................................................. 118
6.1.2 开始建立......................................................................................... 118
6.1.3 创建新的包格式 .............................................................................120
6.1.4 创建新的链路模型 .........................................................................121
6.1.5 创建中心交换节点模型 ................................................................. 123
6.1.6 创建 hub 进程模型 .........................................................................126
6.1.7 创建周边节点模型 .........................................................................128
6.1.8 创建网络模型 ................................................................................. 135
6.1.9 收集统计量并分析结果 ................................................................. 137
6.1.10 配置仿真 .......................................................................................138
6.1.11 运行仿真 .......................................................................................140
6.2 OPNET Modeler 核心函数介绍
...............................................................143
6.2.1 动画类核心函数 .............................................................................143
6.2.2 分布类核心函数 .............................................................................149
6.2.3 事件类核心函数 .............................................................................150
6.2.4 接口控制类核心函数 .....................................................................152
6.2.5 标识类核心函数 .............................................................................152
第 1 章 OPNET仿真概述
5
6.2.6 内部模型访问类核心函数 ............................................................. 153
6.2.7 中断类核心函数 .............................................................................154
6.2.8 包类核心函数 ................................................................................. 155
6.2.9 进程类核心函数 .............................................................................157
6.2.10 队列类核心函数 ...........................................................................158
6.2.11 分割与组装类核心函数 ...............................................................159
6.2.12 统计类核心函数 ...........................................................................162
6.2.13 队列和子队列类核心函数 ...........................................................163
6.2.14 表格类核心函数 ...........................................................................165
6.2.15 传输类核心函数 ...........................................................................165
6.2.16 拓扑结构类核心函数 ................................................................... 165
6.2.17 编程类核心函数 ...........................................................................166
6.3 子 进 程..............................................................................................168
6.3.1 有关进程的几个概念 .....................................................................169
6.3.2 子进程的初始化 .............................................................................170
6.3.3 仿真核心使用权的管理模式 ......................................................... 170
6.3.4 进程对仿真核心控制权获取方式的识别 ..................................... 172
6.3.5 进程间的内存共享机制 ................................................................. 173
6.3.6 使用子进程可能出现的几种错误
第 3 部分 OPNET Modeler使用(高级篇) 186
第 7 章 OPNET 的调试 ...........................................................................................175
7.1 查看 OPNET 日志文件
7.2 使用 OPNET Debugger 调试.............................................................175
7.2.1 ODB 调试概述................................................................................ 175
7.2.2 针对结构错误(Structural Error)的 ODB 调试实例
7.2.3 针对逻辑错误的 ODB 调试实例
7.2.4 针对进程模块的 ODB
调试........................................................... 176
7.2.5 调整 ODB 窗口缓存大小 .................................................................181
7.3 OPNET 与 Visual C++联合调试....................................................... 183
7.3.1 VC 的安装及环境变量的设置.......................................................183
7.3.2 修改 OPNET 有关与 VC 联合调试的属性................................... 184
7.3.3 仿真时 OPNET 与 VC 联合调试的步骤....................................... 185
7.4 常见错误及其说明
第 8 章 业务建模
8.1 ON/OFF 业务建模
8.2 配置标准端对端业务
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南小鹏
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