آشنایی با Opnet

:استاد راهنماجناب آقای دکتر میرعابدینی

:تهیه کننده(920071465)فضل اله خدادادی

([email protected])

دانشگاه آزاد اسالمی واحد بوشهر1393پاییز

OPNETشبیه ساز

1

شبیه سازهای شبکه

:سازی شبیهروشهایانواع

.رویدادهادقیقآنالیزکمکبهسازی شبیه-1اض یریمعادالتازایمجموعهباشبکهواستفادهنتایجحصول برایریاض یهایمدل

.Realسازشبیهمانند.گرددمیمدل

Discrete)گسستهرویدادسازی شبیه-2 Event).شبیهزاحاصلنتایجوگرفتهصورتشبکهدرموجودهایبستهسطحدرسازی شبیه

.NS-2سازشبیهمانند.آیدمیدستبهگسستهرویدادهایسازی

.دورگهیامرکبسازی شبیه-3

.OPNetسازشبیهمانند.فوق روشدوهرترکیبباسازی شبیه

2

3

OPNETمعرفی

OPNET(OPtimumسازشبیه Network performance)دانشگاهدرباراولینبرایMIT1987سالدروویژگیاز.شدهگرفتکاربهآنهاآنالیزنهایتدروپروتکلشبکه،تجهیزاتها،شبکهمطالعهوطراحیجهتمیالدی

:نموداشارهزیرمواردبهتوانمیافزارنرماینبفردمنحصرهای

.گراش ئصورتبهشبکهطراحی-.مراتبیسلسلهمسئلهریزی طرح-رویدادروشبهشبکهرفتاروعملکردآنالیز-

.گسستهعاملهایسیستمرویبرنصبقابلیت-

WindowsوSolaris..++Cکامپایلرازگیری بهره-مدللفمختانواعوپروتکلهاابزارها،ازپشتیبانی-

.ایکتابخانههای.انیمیشنساختامکان-.مدلهابروزرسانیامکان-

4

OPNETمراحل شبیه سازی در

:گرفتنظردررامختلفمرحله4توانمیسازی شبیهانجامبرایOPNETدرکلیطور به

ایجاد مدل شبکه

تعیین آمار مورد نیاز

اجرای شبیه سازی

نمایش و تحلیل نتایج

5

OPNETسطوح طراحی در

:ازعبارتندکهاستطراحیسطحسهدارایOPNETسازی شبیهمحیط.پروژهیاشبکهسطحدرطراحی-1

.شودمیرسم...لینکهاوها،گرهشاملشبکهکلیتوپولوژی.هاگرهسطحدرطراحی-2

کیشبکهدرعنصرهربرای.شودمیترسیموطراحیشبکهعناصرتکتکرفتارینادر.شودمیتعریفگرهسطحدرعنصرآنهایویژگیمبنایبرجداگانهساختارایندر.شودمیتعیینهاالیهمیانارتباطوشبکهعنصرهرایالیهساختارسطح.داریمسروکارهابستهدنبالهوماژولهاباطراحیسطح

.پروسسسطحدرطراحی-3.کردتعریفتوانمیراماژولهررفتاروعملکردسطحایندرحالتباماشینازاستفادهباکهدستورالعملهاستازایمجموعهپروسسهر

.شودمیمدل(FSM)محدود.باشدمیPorto-Cسازشبیهایندراستفادهموردنویس یبرنامهزبان:نکته

6

OPNETساختار سلسله مراتبی

ویرایشگر پروژه

7


ویرایشگر گره

Modules

Packet Streams

Statistic Wire

8


ویرایشگر گره:ماژولهاانواع

Processor)پردازشگرماژول-1 Module):.اطالعاتیهایبستهرویبرکلیهایپردازشانجام

Queue)صفماژول-2 Module):.هابستهبراینامحدودهایصفتعریفامکان

Receiver)گیرندهماژول-3 Module):یانجر وورودی(مخابراتی)فیزیکیهایلینکبینرابط.خروجیهایبسته

Transmitter)فرستندهماژول-4 Module):هایلینکوورودیهایبستهجریانبینرابط

.خروجی(مخابراتی)فیزیکی

Antenna)آنتنماژول-5 Module):یاوندهفرستماژولدررفتهکاربهآنتنهایویژگیتعیین.گیرنده

9


ویرایشگر پروسس

StatesForcedUnForced

Transitions

10


ویرایشگر کد

11

:روشهای مختلف ایجاد مدل شبکه

داردوجودآنهابکارگیری وهاشبکهسازی مدلبرایمختلفیروشهایOPNetسازشبیهدر:باشندمیشرحبدینکه

.OPNetکتابخانههایمدلازاستفاده-1

.شبکهجدیدمدلهایتعریف-2

.دلخواهساختاربهموجودایکتابخانهمدلهایتغییر-3

12

OPNETشروع یک شبیه سازی

13


14


انتخاب توپولوژی

اولیه

15


انتخاب مقیاس شبکه

16


انتخاب اندازه شبکه

17


انتخاب تکنولوژی مورد نیاز

شبکه

18


مرور تنظیمات و

تأیید

19


:رسم ساختار شبکه

:داردوجودروشسهOPNetدرشبکهیکتوپولوژیرسمبرایobjectپنجـرهازجداگانـهطـور بـهراشـبكهطراحـيبـراينيـازمـوردلينكياگرههرتوانمياول روشدر

paletteكردواردويرايشگرمحيطبهوانتخاب.

20



روش دوم بـــــــــراي رســـــــــم ســـــــــاختار كلـــــــــ شـــــــــبكه اســـــــــتفاده از گزينـــــــــه

Rapid Configurationبـا اســتفاده از ايــن گزينــه مــي. اسـتثـل م)تـوان در مـواردي كـه شبكه مورد نظر داراي ساختاري منظم

star, tree, bus با تعداد گـره هـاي زيـاد اســت، در كمتـرين... وـوان بـراي ايـن منظـور مـي تـ. زمان ممكن ساختار شبكه را رسـم كـرد

را Rapid Configurationگزينــــه Topologyاز منــــوي .انتخاب كرد

كـهي ساختار حسببرنظرموردهايگزينهازيكيانتخابازپسبايدبعديمرحلهدرآن،تاييدوداريـمنظـردرشـبكهبـراي

وينكهـالوهـاگـرهنـوعهـا،گـرهتعدادنظیرشبكهخاصپارامترهايدكر واردراها،گرهمكانيموقيعتبهراجعاطالعاتيهمچنین

انتخاب مدل شبکه

21



ا اسـتفاده از سومین روش براي رسم سـاختار شـبكه در محـيط ويرايشـگر شـبكه، وارد كـردن توپولــوژ ي شــبكه بــ

ايـــن قابليــــت ايجـــاد شـــــده اســــت كـــــه بتــــوان از يـــــك فايــــل خــــارج اطالعــــات OPNETدر . يـــك فايــــل خـــارج اســــت:بارتند از به طور كل فايلهايي كه براي اين منظور به كـار مي روند ع. مربوط به ساختار شبكه را وارد كرد

... . و ATM(ATM text files ) ،Device configuration data، فایـل هـای متنـی XMLفایلهـای .استفاده مي شودXMLكه براي اين منظور بيشتر از فايلهاي

22


:تعیین پارامترهای مورد نیاز

ياپارامترداابتبايدمنظور اينبراي.رسدميسازي شبيهاجرايبهنوبتويرايشگرمحيطدرشبكهساختاررسمازبعد.كنـيمتعيینكنيمبررس يشبكهدرراآنهاتغيیراتخواهيمميكهپارامترهايي

اثردركهشـببـاركـردنزيادباآياديدبايدباشيممواجهكوچكشبكهيكتوسعهبامسئلهيكدراگرمثالعنـوانبـهشودميتحميلشبكهتوسعهاثـردركـهتـاخیري همچنـینوخيـريـاوداشتخواهدقبول موردعملكردسرورآنگسترش

.بودخواهدقبول قابل

رالفمخترويداديكازبعدوقبلسازي شبيهازحاصلنتايجهمزمانطـور بهكهداردراقابليتاينOPNETافزارنرم.كندمقايسـهيكديگرباوكردهبيان

اينبه)دشونمـيتقسيمدستهدوبهداريمراشبكهدرآنهاتغيیراتمیزانمشاهدهقصدكهپارامترهاييOPNETدر:(شـودمـيگفتهstatisticsاصطالحاپارامترها

.كندميصدقشبكهادواتهمهمورددرو(global)بـودهعمـومياول دسـتهobject)بودهخاصوسيلهيكبهمربوطكههسـتندپارامترهـاييدومدسـته statistics)آنازاطالعاتبايدفقطو.شودگزارشنتايجوشدهآوريجمع

23


:تعیین پارامترهای مورد نیاز

Chooseگزينـهانتخـاببـاتـوانمـيپارامترهـاايـنتنظـيموتعيینبرايصورتهردر individualStatisticsمنوي ازDESكردپارامترهااينتعيینبهاقدام.

Chooseگزينهوكردهراستكليكويرايشگردرخالیمحیطنظریاموردوسيلهرويبـركـهاستاينديگرروشindividual statisticsكردانتخابرا.

24


:اجرای شبیه سازی

Configure/RunگزینهDESمنوی ازتوانمیسازی شبیهاجرایبرای Discrete Event Simulation…را.نمودکلیکشکلونامهمینباآیکنرویبرابزارنواردریاوانتخاب

25



انجامرابکهشرفتارسازی شبیهزمانمدتنظیرسازی شبیهجانبیتنظیماتشدهدادهنمایشپنجرهازبایستمیسپس.داد

مدت زمان اجرای جهت اعداد –بذر شبیه سازی

مقادیر برای هر تصادفی دقیقترفاصله زمانی بین آمار

تنظیمات هسته شبیه مقادیر بروز شدهساز

اجرایشبیه سازی

26



.دهدمینمایشراسازی شبیهوضعیتوشدهدادهنمایشایپنجرهسازی شبیهاجرایازپس

27


:نمایش نتایج

ViewگزینهResultsمنوی زیرDESمنوی ازبایستمینتایجنمایشبرای Results…راستکلیکبایاوانتخابراViewگزینه Resultsشوددادهنمایشنتایجتانماییدانتخابرا.

نحوه نمایش نتایج

28


:نمایش نتایج

29

نمایش نتایج شبیه سازی به صورت صفحات وب

دریافتبو صفحاتدررفتهبکارقالبمطابقراحاصلهنتایجبودخواهدقادرکاربرسازی شبیهاجرایازپس

GenerateگزینهResultsمنوی زیرDESمنوی ازبایستمیکاراینبرای.نماید Web Reports…را.شدخواهددادهنمایشزیرمطابقایپنجرهحالتایندر.نمودانتخاب

نتایجنمایشبرای.شودمیساختهنیازموردوبصفحاتتأیید،ونیازموردنتایجانتخابونامگذاری ازپس

Lunchگزینهباالدرشدهاشارهمسیرهمانازاستکافی Last Web Reportبهنتیجهتانماییدانتخابرا.آیددرنمایشبهپیشفرضاینترنتمرورگرپنجرهدرنماییدمیمشاهدهبعدصفحهدرکهشکلی

30

نمایش نتایج شبیه سازی به صورت صفحات وب

31

شبکه های بیسیم

انواع شبکه بی سیم

(:Infrastructure Wireless Networks)شبکه های بی سیم دارای ساختار-1ه هــا بســته هــا بــین گــره هــای تبــادل مــی شــوند و گــره هــا بــه ت هــایی قــادر بــAccess Pointدر ایــن نــوع ســاختار بــه کمــک

.ارسال و یا دریافت اطالعات نخواهند بود

(:Ad Hoc Wireless Networks)شبکه های بی سیم موردی-2... وترهـــا و در ایـــن نـــوع شـــبکه، گـــره هـــا بـــه ت هـــایی قـــادر بـــه تبـــادل اطالعـــات مـــا بـــین خـــود و دیگـــر تجهیـــزات جـــانبی هماننـــد ر

.خواهند بود

32

:شبکه های بیسیم

:رسم ساختار شبکه بی سیم به روش دستی-1

اشــیاه مــورد نظــر را از شــاخه هــای تعریــف شــده حــاوی اشــیا مــورد نیــاز بــرای Object Paletteدر ایــن روش بــا اســتفاده از .ارتباطات بی سیم انتخاب و شبکه مورد نظر را طراحی می نماییم

33


:رسم ساختار شبکه به کمک ویزارد-2

را انتخـاب تـا پنجـره ای مشـابه شـکل زیـر بـه نمـایش در Deploy Wireless Networkگزینـه Topologyابتـدا از منـوی .مرحله ساخت شبکه بی سیم را به پایان می رسانیم6را فشرده و در Continueسپس کلید . آید

34



وارد مـی Location Specificationsمختصات محدوده مورد نظر برای ساخت شـبکه بـی سـیم را در قسـمت .نمایید

35



یمـــات و ســـپس جزتیـــات تنظ( مـــوردی،دارای ســـاختار و یـــا وایمکـــس)تکنولـــوژی مـــورد اســـتفاده در شـــبکه بـــی ســـیم ه، مـد عملیـاتی، هماننـد نـرد داد)بسـته بـه تکنولـوژی انتخـابی، جزتیـات. تکنولوژی انتخاب شده را انتخاب می کنیم

قدرت سیگنال-می...( گره، پروتکل مسیریابی و

.تواند متفاوت باشد

36



ره هـا مـی در ایـن حالـت گـ. در مرحله بعد وضعیت قرار گیـری گـره هـا در شـبکه و همپوشـانی آنهـا را انتخـاب مـی کنـیمراکندگی و نیز قرار گرفته و تعداد سلولها یا شعاع پ( شش ضلعی، چهارگوش یا بدون نظم)تواند به صورت سلولی

نحوه چیدمان گره ها قابل تغییر.خواهد بود

37



.ها و نیز نوع و نام هر کدام یک از آنها را انتخاب می نماییمAccess Pointدر مرحله چهارم تعداد گره ها،

38



.آنها را انتخاب می نماییم( منحنی حرکت)در مرحله پنجم نیز نحوه حرکت نودهای متحرک

39



ایـت بـا در نه. در مرحله آخر نیز می توان تنظیمـات اعمـال شـده را مشـاهده و نسـبت بـه سخیـره سـازی آن اقـدام نمـود

.شبکه مورد نظر با تعداد گره ها و تنظیمات اعمال شده نمایش داده می شودFinishفشردن کلید

40



41

:ضبط و پخش انیمیشن

نیزوبکهشدرشدهتبادلهایبستهجریانازسازی شبیههنگامدربتوانتاگردیدهفراهمامکاناینOPNetدر.آورددرنمایشبهوتهیهانیمیشنهاگرهحرکت

ازقبلبایستمیکاراینبرایمنوی ازوسازی شبیهاجرای

DESرانظرموردهایگزینههنمودانتخابروبرو شکلمطابق

.نموداجراراسازی شبیهسپسو

ضبط جریان بسته ها

ضبط حرکت گره ها

42


ازOPNetافزارنرمانیمیشننمایشبرای.باشدمیپخشآمادهنظرموردانیمیشنسازی شبیهاجرایازپسAnimationنامبهخاصپلیریک Viewerنمایدمیاستفاده.

مایشنوپلیراینبهدسترس یبرای

گزینهDESمنوی ازانیمیشنPlay 2D Animationرا

.نماییدانتخاب

پخش انیمیشن

43


.آیدمیدرنمایشبهشدهضبطانیمیشنازنمونه2اسالیدایندر

44


.آیدمیدرنمایشبهشدهضبطانیمیشنازنمونه2اسالیدایندر

45

شبیه سازی صف

ایندر.دنمو سازی شبیهوسازی پیادهرامختلفیهایصفتوانمیگرهویرایشگرازاستفادهباOPNetدرمحتویاتازشپردنحوهسرویس،ظرفیتها،بستهسایزها،بستهرسیدننردنظیرمختلفیپارامترهایصورت.داردوجود...وصف

:گیردمیصورتمرحله3طیدرصفسازی شبیه.صفطراحیمرحله-1.نیازموردآمارتعیینوصفبکارگیری مرحله-2.سازی شبیهنتایجنمایشوصفاجرایمرحله-3

.کنیممیبیانراMM1صفیکسازی شبیهنحوهمقالهایندر

46


طراحی صف

Nodeگزینهموجودلیستازو…NewگزینهFileمنوی ازشروعبرای-1 Modelنماییدانتخابرا.

Nodeپنجرهدر-2 Modelقرارشکلترتیببهراصفماژولیکوپردازشگرماژولدو.دهیممی

47


طراحی صف

Editگزینهونمودهکلیکراستپردازشگرماژولاولینرویبر-3 Attributesنماییدانتخابرا..دهیممیتغییرزیرشکلمطابقراهاگزینهشدهظاهرپنجرهدر-4

تنظیمقابلدارداستانتوابعباهموثابتمقادیرباهمآنهااندازهوهابستهتولیدبهمربوطتوزیعتابع:نکته.است

نام ماژول

شکلک ماژول

مدل پردازشی

قالب بسته تابع ها

توزیع تولید بسته هاتابع توزیع اندازه زمان شروع بسته هاکار

زمان پایان کار

48

ی،برنولتابعهماننداستانداردتوزیعتابعزیادیتعدادازOPNetکنیدمیمشاهدهزیرشکلدرکههمانگونه.کندمیپشتیبانیهابستهپردازشیاوتولیدبرای...وپواسون نرمال،الپالس،گاما،


طراحی صف

49

Editگزینهونمودهکلیکراستنیزپردازشگرماژولدومینرویبر-5 Attributesنماییدانتخابرا..دهیممیتغییرزیرشکلمطابقراهاگزینهشدهظاهرپنجرهدر-6

شکلک ماژول


نام ماژول


طراحی صف

50

Editگزینهونمودهکلیکراستنیزصفماژولرویبر-7 Attributesنماییدانتخابرا..دهیممیتغییرزیرشکلمطابقراهاگزینهشدهظاهرپنجرهدر-8

شکلک ماژول


نام ماژول

نرخ سرویس دهی

تعداد زیر صفها

ظرفیت بیتی

ظرفیت بسته ای


طراحی صف

51

Packetکمکبهادامهدر-9 StreamماژولهاSourceبهراQueueماژولوQueueبهراSink.کنیممیمتصل

Nodeپنجرهاکنون -10 Modelرسدمینظربهزیرشکلشبیه.

وصفنقشQueueماژولها،بستهکنندهتولیدنقشSourceماژولشدیدمتوجهکههمانگونه-11.دارندبرعهدهراهابستهبرندهازبیننقشنیزSinkماژول


طراحی صف

52

NodeگزینهInterfacesمنوی ازاستفادهباراشدهایجادگرهتنظیماتنهایتدر-13 Interfaces.دهیممیانجامزیرشکلمطابق

نامیکتحترافوق گرهتوانمیحال-14ا.نمودسخیرهMM1مثال


طراحی صف

53

Objectپنجرهازوایجادراجدیدیپروژهاستکافیصفبکارگیری جهت Paletteایجادقبالکهراصفیش ی.بکشیدپروژهخالیصفحهرویبریافتنازپسوجستجوایدکرده


بکارگیری صف و تعیین آمار مورد نیاز

54

رهگرویبرنیازموردآمارتعیینجهت

MM1راستکلیکشدهساختهChooseگزینهونموده

Individual DES Statisticsراآمارشدهظاهرپنجرهازوانتخاب

.کنیممیانتخابرانیازموردبدینراهاگزینهمامثال،عنوانبه

:نمودیمانتخابشرح.صفاندازه-1.هابستهانتظارزمانمتوسط-2.دریافتیهایبستهتعداد-3.ارسالیهایبستهتعداد-4


بکارگیری صف و تعیین آمار مورد نیاز

12

3

4

55

Configure/RunگزینهDESمنوی از.استرسیدهفراسازی شبیهنتایجنمایشواجرازماناکنون Discrete Event Simulation…کلیکشکلونامهمینباآیکنرویبرابزارنواردریاوانتخابرا

.نمایید

(.ودشگرفتهنظردرساعتچندسازی شبیهمدتکنیدسعی).بفشاریدراRunکلیدوانجامرااجراتنظیمات.برسدپایانبهشماسازی شبیهتا


اجرای صف و نمایش نتایج شبیه سازی

56

ViewگزینهResultsمنوی زیرDESمنوی ازنتایجنمایشبرایتوانمیحال Results…بایاوانتخابراViewگزینهراستکلیک Resultsنمودانتخابرا.

ا.بودخواهدزیرشکلهمانندحاصلهنتایجاحتماال



مالحظهکههمانگونهمتوسطواندازهمیشودسپهابستهانتظارزمان

بهساعتچندگذشتازخواهدپایدارحالتیک

.رسید

57

اتساعهماندرولیاستصفازخروجیهایبستهازبیشترابتداصفورودیهایبستهمیزانچندهرو.آیدمیوجودبهنیزخروجیوورودیبینتعادلاولیه



Software

آشنایی با Opnet