OPNET网络仿真分析-1.3、基础概念

OPENT网络仿真分析（作者：栾鹏、陈玓玏）

OPNET网络仿真分析-目录
OPNET网络仿真分析-电子版

1.3、基础概念

1.项目（Project）与场景（Scenario）

OPNET Modeler采用“项目-场景”的方法对网络建模，一个项目包含多个仿真场景。场景是网络的一个实例，一种配置，具体来说就是拓扑结构、协议、应用、流量以及仿真设置的总和。在Modeler仿真时，每个项目中至少包含一个仿真场景，代表网络模型，它是具体的网络仿真环境配置。项目提供场景复制功能，可以对场景进行备份，通过改变新场景的参数运行仿真来测试系统各方面的功能及是否存在瓶颈。

2．子网（Subnet）

OPNET 中顶层网络始终为一个叫“top”的网络，“top”网络内包含的网络模块称作子网，子网内可以嵌套另一个子网。子网可以是固定子网、移动子网或者卫星子网。子网不具备任何行为，只是为了表示大型网络而提出的一个逻辑实体。

3．节点（Node）

节点通常被看作设备或资源，由支持相应处理能力的硬件和软件共同组成。数据在其中生成、传输、接收并被处理。Modeler 包含三种类型的节点：第一种为固定节点，例如路由器、交换机、工作站、服务器等都属于固定节点；第二种为移动节点，例如移动台，车载通信系统等都是移动节点；第三种为卫星节点，顾名思义是代表卫星。每种节点所支持的属性也不尽相同，如移动节点支持三维或者二维的移动轨迹，卫星节点支持卫星轨道。

4．进程（Process）

进程是由有限状态机构成，可以理解成一个顺序执行的一系列函数。是构成协议运行的最基本结构。通过c语言编写实现进程模块，来控制OPNET中协议的运行，是网络仿真的主要部分。

5．链路（Link）

相对固定节点、移动节点以及卫星节点，链路也有不同的类型，有点对点的链路、总线链路以及无线链路。点对点的链路在两个固定节点之间传输数据；总线链路是一个共享媒体，在多个节点之间传输数据；无线链路是在仿真中动态建立的，可以在任何无线的收发信机之间建立。卫星和移动节点必须通过无线链路来进行通信，而固定节点也可以通过无线链路建立通信连接。

6．仿真随机种子（seed）

seed 是产生随机数的种子值，反映随机数的状态。只要选定一个种子值，整个随机事件系统就固定了，复杂仿真的随机过程就成了一次实现。目的是测试仿真系统的稳健性，具体来说，针对不同的seed 值进行一系列仿真，每次不同seed 值对应的仿真结果相近，则表明建立的模型有较高的稳健性（scalability）。一般在发布仿真结果之前都要改变仿真种子进行多次测试，如果结果完全改变，则说明模块有疏漏，所得的结果只是一个特例，而不能反映系统的性能。只要随机种子不变，同一个仿真程序，在不同次实现的仿真结果也不变。包括在程序中使用产生随机数函数而产生的随机变量也不会因为实验次数的更改而更改。

7．属性的隐藏（hidden）

属性的隐藏使得属性的可读具有阶层性，如有些厂商设备的一些性能参数用户并不需要调节的，而为了避免用户混淆就把这些属性隐藏起来，变成预设值（default value），当需要时再去底层查找。

8．属性的提升（promoted）

与属性的隐藏相反，OPNET 规定等级低的参数可以不断提升（promoted），最后可变成级别最高的仿真属性。这种用法主要用在测试某个参数对网络仿真结果有何影响的场合，用户需要把在底层的参数提升出来就可以在仿真之前在仿真属性设置对话框中调整这些参数。

9．模块（module）与仿真（simulation）

对于某个协议的仿真，可能因为其涉及的事件及其相互的联系非常庞大，造成建模的困难，这时我们把该协议分解成一系列的协议行为，对这些行为单独建模后通过状态机把它们联系起来后便形成一个系统，这个系统可以称之为模块，它将抽象的协议直观化。而仿真是基于一系列模块的一组实验，它反映模块和模块之间的互相作用关系。

10．对象ID（Objid）与用户ID（user id）

Objid 是对象识别号系统分配的，全局唯一，整数。user id 是节点模型（对象的一种）的一个属性，由用户设置，可以不唯一。

11．传输时延（transmission delay）与传播时延（propagation delay）

传输时延又称为数据包传输时延，为数据包经过收发信机的时间长度，等于数据包第一个比特离开发信机到最后一个比特离开发信机之间的时间长度，与发信机比特率有关。传播时延又称为链路传播时延，为数据包在链路中传输需要的时间，等于第一个比特离开发信机到第一个比特到达接收机之间的时间长度，与收发信机之间的距离有关。

12．模块（module）与模型（model）

我们习惯称一个对象对应的在点叫模块,而这个对象包含属性、内部构造、与其他对象的关联等参数。内部构造被称为模型，模型是由各个内部单元模块和内部模块的属性构成。

模块为对象，模型为模块内部结构的模板。模型作为模块的一个属性。一个模块可以选择不同的模型，但是只能选择一个模型。模型可以被不同的模块选择。节点模块包含节点模型和其他节点属性。节点模型中又有其他内部模块和属性设置组成。

13．仿真核心（Simulation kernel）

在不少的OPNET教程中我们都可以看到仿真核心的词语，仿真核心，即系统函数，非自定义事件。比如中断的创建就分为用户创建和仿真核心创建。用户创建，即用户使用代码编程设定。仿真核心创建，即OPNET的软件系统中将代码写好了，会自动运行。

14．仿真序列（Simulation Series）

OPNET网络仿真中为了测试参数配置对网络的性能影响有两种方法，1可以复制一个场景，重新设置参数，同时运行两个仿真场景，2设置仿真序列，每一个仿真序列都使用相同的场景配置不同的参数。包括配置仿真的随机种子，全局参数，子网属性等，这样就省去了复制场景的问题，同时节省了磁盘占用。但是需要注意的是，一个场景在仿真时会每个仿真序列都运行一遍，在复制场景时也会同时把仿真序列复制过去。

15．仿真时间（Simulation Time）

OPNET仿真时间是针对实际时间而说的。OPNET是基于事件机制进行的建模，时间仅作为一个参数，并不记录实际占用时间。OPNET中的仿真时间，是自仿真开始到事件当前的时间。而时间长度与实际时间没关系。在OPNET的进程状态机中，在执行出入指令时不损耗时间。进程在挂起状态时，接收到中断，立即执行后续代码，指导再次被挂起，不轮实际仿真时进程是否损耗了时间，OPNET认为期间不损耗仿真时间。

16．探针（Probes）

OPNET中的探针，我们可以理解为一个指针，它指向一个对象，这个对象可以是统计量，属性，动画。这个对象有自己的属性设置和名称，用探针的方式记录这个对象的相关数据。在OPNET中包含全局统计量探针，节点统计量探针，链路统计量探针，路径统计量探针，业务统计量探针，属性探针，自动动画探针，统计量通话探针，自定义动画探针等。

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