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网络实验仿真系统的实现技巧 韩巍O文福安 潮络实验仿真系统是铮跨网络教弯中事}算机网络实验课程的教学所设计的。本文结合诗葬枫 网络实验仿真系统的分析和设计讨论各种寅现技术。仿真系统所采用的优化方法包括数据帧的敷 成与销毁、毽彤的更新算法和实验场景中人物移动路径的选挣。本文采用现有的MFC类库和 ’ 初始化列表的用法。 关键蠲：网络实验；仿真；C++；实盼系统 l 引 言 计算视网络实验是一门戳瑗论为基础，以实际操作海主要内容的大中专学校普遍需要开设的课程。 通过计算机虚拟技术来模拟“计算机网络实验”课程，将可能解决Elj于资金、人员、地域所造成的限制。 遴过对现有产晶调研情况的分轿发现，瑷有产晶缺乏提示及帮助功麓，入视赛巍不友好，缺乏一个辅助酶实 验效果评估系统，用户更缺少自E11操作的能力，同时并没有对学生的实验结果进行记录，因而也无法知道学 生实验黪情琵，评徐学生掌握程度和教学的着重点。 “计算机网络实验仿真系统”是国家教育部《面向2l世纪教育振兴行动计划》“现代远程教育工程”的一 个子课题，瀑题磷究憋毯掭是在Internet上建立一个虚拟的试验系统，满足网终教育樱美专业计算枧网络实 验课的教学要求，使用上力求发挥学生的主动性，功能上方便予日后不断地扩充。本文主要集中探讨系统实 现中的羲种应用技术。 2系统的要求 任僻的仿真袭统都要有其仿真的重点，通过分析，按照仿真技术的发展方向，我们将仿真的重点放在两 个方面上： (1)网络器材功能逻辑上的仿真。 网络器材不是事先圈定好的，网络器材之间的关系也不是静态确定的。用户在操作时可以改变这些关 系，而本仿真系统需要将这种变化的关系反映出来。比如断开一条网线，则其连接的两个网络器材将不能再 通过这条网线进行数据的传输，也就是两者无法PING邋；反之，如果褥这条网线将两个网络器材连接起来， 那么这两个网络器材将可以继续通过这条网线进行数据的传输，两者可以PING通。 (2)试验场景上的仿真。 使用三维渲染的图形来表现网络器材、试验场景并使用一个三维j寂染过的人来表示在试验场景中的用 户，同时人物的走动以及操终试验器材都会有不溺的动诈，不同戆试验场景也务骞不同。这就使人翻感到自 已不是独立于仿真系统宅外，而是沉浸予仿真系统之中。而且，各种仿真的计算机和路由器的操作界面将尽 楚翻真实爨材的操摆界越相同。这样既可以让熟悉计纂视的用户很容易地上拳，也可以让不清楚计算机操 作的人通过使用本系统借对计算机的网络操作有一定的了解。 以上的鼹个要求就决定了本系统是一个实时的仿真系统，用户需要在其操作后立即看到所产生的结果， 所以系统实现的最基本簧求是要保证程序的运行效率。这就要求系统必须采糟一些有效的优化方法。 3 系统所采用的优化方法 3．1数据帧(Frame)的生成与销毁 产生稷剿除的数据祯将会很多。 内存处理中的一条慕本规则是：不要频繁地调用和释放小块的内存，这样既影响遂行速度，时间长了，由 乎过多黪内存碎块将使褥系统戈法获褥所需要的内存。这就要求在誊请和释放内存冬new、delete操俸之 ◇ 转巍、文撩安，竞裘辩电大学鬻络教襄学院魂锭翔络教鬻技拳骚党爨，E-mail：subraetal@263．net 677 问作一些操馋，来避免频繁的调用和释放小块内存。 系统自己维护一个数据帧内存池，这个内存池由一个或若干个数据帧数组组成。数据帧内存池负责这篓 来释放这个数据帧。数据赖内存弛在锋界请求一个数据帧时，先寻找一个窝闲的数锯帧，然后将这个数据帧 标识为已被使用，最后传给外界；当外界要求释放一个数据帧时数据帧内存池可以简单地将这个数据帧标识 秀空闲。这样廷有在网络器耩需要静数据较超过了藏有数据帧数绣的太小嚣季，数据帧内存灌才会使餍new 来获得一个新的数据帧数组，这就很好地避免了频繁的调用和释放小块内存所带来的系统效率问题。 健这么徽可能带来的一个阗遂是躲采使用线性有哪些信誉好的足球投注网站寒寻找空阏数据帔裂有哥麓需要花费较长的时阀 (相对系统的实时性要求)，因此这个内存池有一个缓存区(cache)，缓存区记录着若1二空闲的数据帧，这样潞 外界枣请一个数据帧时，痰存池先在这个缓存区中寻找，如果撬到了就壹接返回这个空闲懿数据帧，同嚣重将 其从缓存区中删除，如果没有找