淺議網(wǎng)絡(luò)仿真的實(shí)現(xiàn)

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1、淺議網(wǎng)絡(luò)仿真的實(shí)現(xiàn)：近年來，隨著OP、NS2等X絡(luò)仿真工具的誕生，X絡(luò)仿真的種種困難迎刃而解。其中，OP作為當(dāng)前業(yè)界著名的X絡(luò)仿真軟件，在國內(nèi)外的教學(xué)和工程中應(yīng)用得越來越廣泛，它幾乎可以完成現(xiàn)有各種通信系統(tǒng)的仿真，包括核心X、接入X、無線X絡(luò)、衛(wèi)星X絡(luò)以及各種混合型X絡(luò)等。將離散事件系統(tǒng)仿真和X絡(luò)仿真平臺(tái)OP結(jié)合在一起對(duì)X絡(luò)仿真的實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行研究。　　關(guān)鍵詞：OP；仿真策略；通信機(jī)制　　：TP3：A：1671－7597（2011）0310002－01　　　　1OP仿真工具簡介　　OP公司起源于麻省理工學(xué)院，成立于1986年。公

2、司發(fā)布了其第一個(gè)商業(yè)化的X絡(luò)性能仿真軟件，提供了具有重要意義的X絡(luò)性能優(yōu)化工具，使得具有預(yù)測(cè)性的X絡(luò)性能管理和仿真成為了可能。OP公司的第一個(gè)商業(yè)化產(chǎn)品為Modeler，在此基礎(chǔ)上OP公司又開發(fā)出了其他產(chǎn)品，包括ITGuru、SPGuru、OPDevelopment眾以及Guru。從核心技術(shù)來說，OP公司的全部產(chǎn)品都是基于Modeler的核心技術(shù)深化和發(fā)展而來的。本文所研究的X絡(luò)攻擊模型就是基于OPModeler開發(fā)的。　　2OP的仿真策略　　OP是對(duì)離散事件系統(tǒng)仿真中的事件調(diào)度法仿真策略的具體應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)事件調(diào)度仿真策略，

3、OP所提供的仿真核心實(shí)際上就是事件調(diào)度器（EventScheduler），它對(duì)所有進(jìn)程模塊希望完成的事件以及該事件發(fā)生的時(shí)間進(jìn)行列表和維護(hù)。事件調(diào)度器主要維護(hù)一個(gè)具有優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列，它按照事件發(fā)生的時(shí)間對(duì)其中的工作排序，并遵循先進(jìn)先出（FIFO）順序執(zhí)行事件?！　?.1仿真時(shí)間和仿真運(yùn)行時(shí)間　　OP在仿真過程中為X絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生了一系列的狀態(tài)。模型隨著時(shí)間的變化經(jīng)歷這些狀態(tài)，這依賴于模型組件的行為和它們的相互關(guān)系。準(zhǔn)確地說是這種變化代表了實(shí)際系統(tǒng)隨著時(shí)間變化的功能。在OP仿真中總共定義了兩種時(shí)間概念：仿真時(shí)間和仿真運(yùn)行時(shí)間。仿真時(shí)間

4、是指研究者所設(shè)定的實(shí)際X絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間，仿真運(yùn)行時(shí)間是指設(shè)備進(jìn)行一次仿真運(yùn)行所需要的物理時(shí)間?！　?.2仿真事件與仿真時(shí)間的關(guān)系　　OP的仿真是一種基于事件調(diào)度的仿真方法，這種方法隨著仿真時(shí)間的進(jìn)行將仿真分解為獨(dú)立的點(diǎn)，而事件將分別在這些點(diǎn)上發(fā)生。OP依照時(shí)間，將這樣的點(diǎn)與事件相連。每一個(gè)事件代表了對(duì)模型中狀態(tài)變化或選擇的需要。　　2.3事件調(diào)度和事件列表　　OP仿真核心通過一個(gè)全局的事件列表來實(shí)現(xiàn)對(duì)事件的管理。維護(hù)事件列表的目的是確保每一事件都在正確的時(shí)刻、正確的模塊被執(zhí)行，因此每一個(gè)事件都與特定的時(shí)間以及特定的模塊相連。

5、仿真事件列表將所有的事件按照時(shí)間的順序保留卜來，因此當(dāng)前一個(gè)事件的執(zhí)行結(jié)束時(shí)，該事件即從事件列表中刪除掉，且下一個(gè)事件也己經(jīng)準(zhǔn)備好執(zhí)行了。等待著最先被執(zhí)行的事件稱為事件列表的頭，最后的事件稱為事件列表的尾。　　事件列表專用來指列表的總體結(jié)構(gòu)。從行為上分析，事件就像是存在于事件列表中，但實(shí)際上它們存儲(chǔ)在專用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，支持了有效的插入和提取方法，并可根據(jù)需要保留順序。仿真核心通過有效的算法來維護(hù)這個(gè)全局的事件列表?！　≡诜抡骈_始時(shí)，事件列表中至少有一個(gè)事件存在，仿真從這個(gè)事件的執(zhí)行開始。初始的調(diào)試事件引發(fā)了仿真的進(jìn)行，并不斷地

6、引發(fā)其它事件的執(zhí)行。隨著仿真的進(jìn)行，事件列表就開始隨著新事件的調(diào)度執(zhí)行或者舊事件的取消而增大或縮小。每一次仿真都會(huì)引起數(shù)據(jù)列表長度的調(diào)整。由于未來的可知事件被調(diào)度并存放在事件列表中，只要事件列表中還有事件沒有被執(zhí)行，仿真就將繼續(xù)進(jìn)行。因此，如果列表空了，也就是最后一個(gè)事件也已經(jīng)執(zhí)行了，則仿真也會(huì)隨之終止?！　?OP基于包的通信機(jī)制　　通信X絡(luò)仿真一個(gè)很重要的方面是對(duì)實(shí)際物理X絡(luò)中數(shù)據(jù)包的流動(dòng)進(jìn)行模擬。針對(duì)這種需求，OP為我們提供了基于包的通信機(jī)制。在OP中，包是一種為支持信息源通信而定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以被看作對(duì)象進(jìn)行動(dòng)態(tài)創(chuàng)建

7、、修改、檢查、復(fù)制、發(fā)送、接收和銷毀。該機(jī)制支持X絡(luò)設(shè)備生成任何標(biāo)準(zhǔn)格式或者自定義格式的數(shù)據(jù)包，模擬實(shí)際物理X絡(luò)中數(shù)據(jù)包在X絡(luò)設(shè)備間的流動(dòng)以及X絡(luò)設(shè)備內(nèi)部的處理過程，模擬實(shí)際X絡(luò)協(xié)議中的組包和五、OP建模過程?！　?.1建立進(jìn)程模型　　在開發(fā)新協(xié)議或者對(duì)協(xié)議進(jìn)行改動(dòng)時(shí)，需要進(jìn)行進(jìn)程建模。作為OP三層建模機(jī)制的最底層，進(jìn)程模型主要用來刻畫節(jié)點(diǎn)模型里的處理器以及隊(duì)列模型的行為，可以用來模擬大多數(shù)軟件和硬件系統(tǒng)。在開發(fā)進(jìn)程模型時(shí)，OP為我們提供了Proto-C語言，它包括有限狀態(tài)機(jī)、OP內(nèi)建核心函數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)C/C++語言?！　?.2

8、建立節(jié)點(diǎn)模型　　在建立節(jié)點(diǎn)模型時(shí)，進(jìn)程模型將作為它的底層模型。建模中，可能有三種情況：完全使用模型庫中的節(jié)點(diǎn)模型、基于模型庫進(jìn)行修改、完全開發(fā)新的進(jìn)程模型。　　3.3建立X絡(luò)模型　　在建立X絡(luò)模型中，使用鏈路模型和節(jié)點(diǎn)模型作為它的底層模型。如果針對(duì)已有的實(shí)際X絡(luò)進(jìn)行研究還可以