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基于OPNET的高校网络优化仿真研究毕业论文1绪论1.1 论文研究的背景近年来，随着网络技术的快速发展，高校的校园网也变得越来越复杂，传统的校园网已经不能满足师生们的上网需求。同时，随着高校规模的不断扩大，用户也逐渐增多，这必然给原有的校园网带来挑战，因此需要对校园网进行升级改造，以适应不断增长的网络需求。然而，根据实际经验设计出来的网络，并不能保证其可行性，如果盲目地进行校园网升级，不但不能解决现有的问题，反而增加了投资风险。而网络仿真技术正是一种可以有效提高校园网运行质量的方法，通过建立校园网模型，配置业务需求，进行仿真分析，可以清楚地了解到升级前与升级后校园网的性能参数，这样可以对校园网的建设做一些预见性的分析，降低了投资风险。1.2 国内外现状分析作为先进的网络仿真软件，OPNET应用日益广泛，很多设备开发商、网络运营商基于OPNET仿真软件进行了多项重大项目的研究。ITT Industries的Aerospace/Communication Division(ITT A/CD)成为使用OPNET为美国军方进行数字化系统工程设计、开发、集成和测试的先驱。自20世纪90年代初，ITT A/CD就使用OPNET实现了军用产品的详细仿真，包括为美国军方开发的SINCGARS VHF无线设备、数据网络软件、因特网控制器(INC)和Near Term Digital Radio，为英国BOWMAN战略通信系统开发的高级数字无线设备和网络数据业务。Cisco 3200系列移动接入路由设备具有移动IP和移动网络的功能，为网络提供可靠的数据、音频和视频通信。OPNET的移动IP模块预测了Cisco移动IP业务部署在旅、营、师等规模下实现的性能。1998年OPNET进入中国，且发展非常迅速，许多高校也在研究OPNET，并应用它进行校园网的建模仿真。其中包括北京大学、北京邮电大学、北京航空航天大学、北京理工大学、电子科技大学、上海大学、武汉大学等。另外，研究院所也应用OPNET进行协议性能的分析以及软件系统的开发，研究院所包括信息产业部电信传输研究所、信息产业部电信规划研究院、中国电信集团服务有限公司北京研究院、中国电信集团广州研究与开发中心和中国移动通信有限公司研究开发中心等。1.3论文研究的主要内容及章节安排本文以OPNET仿真软件为平台，对高校校园网的网络需求进行了分析，网络需求主要包括HTTP、FTP、Email、Database、Telnet、Print、Video等。介绍了校园网网络设计技术，利用OPNET对校园网进行建模，分析仿真结果，并增加业务应用及结点，再进行仿真分析，通过对比分析得出结论，并提出校园网的升级设计方案。全文共分为六章，章节安排如下：第一章是绪论部分，介绍了研究题目的背景，阐述了高校校园网的建设情况及发展趋势，国内外网络仿真技术的使用现状，以及利用OPNET进行网络仿真的意义及目的。第二章介绍了校园网设计的主要技术，包括网络设备、网络拓扑、网络技术等，同时也介绍了网络性能评价指标，对高校校园网涉及的相关技术作了详细的阐述。第三章介绍了OPNET仿真技术，包括OPNET的安装及破解过程，以及OPNET的仿真机制、通信机制、建模机制、仿真步骤等。第四章介绍了利用OPNET对校园网进行网络建模，对其进行仿真，分析仿真数据，并在原有模型的基础上增加结点及业务应用，再进行仿真分析，得出现有校园网在扩容方面存在的问题，并指出校园网升级的必要性。第五章介绍了校园网的升级设计方案，包括网络结构的设计，VLAN技术的应用，路由协议的分析等，并再次进行网络建模、仿真分析，验证了升级设计方案的可行性。第六章对全文进行了总结，为高校校园网建设提出指导性建议，并提出其中的不足及下一步的研究方向。2校园网性能指标与相关技术2.1校园网性能评价指标对校园网性能进行分析评价，必须要有一定的衡量标准，即需要确定一组网络性能评价指标。本文将介绍几个常用的描述网络性能的指标，它同样适用于校园网。1)吞吐量吞吐量是指单位时间内通过网络传送给节点的平均比特数，单位为bit/s。2)包延迟包延迟是指数据分组的最后一位从源工作站通过网络传送至目的工作站所用的时间。3)丢包率丢包率是指在网络中没有被转发的数据包占应该被转发的数据包的百分比。丢包率的大小，反映出网络的稳定性及可靠性程度。4)背对背背对背是用于表示网络设备缓冲数据包能力的一个指标。5)时延?时延是指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。时延是一个非常重要的性能指标，也可以称为延迟或者迟延。?网络中的时延由以下几部分组成：发送时延、传播时延、处理时延?、排队时延6)时延带宽积?把传播时延和带宽相乘，就等到另外一个度量：传播时延带宽积，即时延带宽积=传播时延×带宽7)速率?网络技术中的速率是指