孙 巍，张 博，郭鹏星

（渤海大学，辽宁锦州121000）

0 引 言

最近几年，随着网络技术的成熟，各个公司对于网络业务的需求不断加大。如何使公司网络达到应有的效果是每个公司首先考虑的问题。各个公司有不同的部门，每个部门的职责不同，对业务的需要不同，因此公司网络的结构比较复杂，对设备性能的要求也比较高，链路速度要快。为了满足公司的需求，要对企业的网络进行重新的规划和开发。利用数学建模和统计分析的方法来模拟网络的仿真技术，以其特有的获取特定网络性能参数的方法被越来越多的人所关注［1］。作为一种新型的网络模拟和设计技术，网络仿真通过建立网络设备以及协议模型等，模拟网络数据的传输，从而完成网络设计或优化所需要的网络性能测试［2］。它会在网络建设中提供科学决策的依据，减少投资风险，使网络建设更加安全［3］。而建设一个基于多业务、复杂的公司网络系统，投资是巨大的，因此，对公司网络进行设计，预先对公司网络进行仿真、模拟，可以降低投资风险，减少不必要的投资浪费。本文利用OPNET Modeler仿真软件，通过对一个小型公司网络结构建立模型，对它的网络性能参数进行收集、分析和研究，观察不同参数对网络的影响，达到提高网络性能、缩短网络设计周期的目的，更有利于降低公司的投资开销。

1 OPNET简介及技术特点

1986年，麻省理工大学两位博士创建了OPNET，他们发现网络模拟具有很大价值，并在1987年建立了新型商业化的OPNET［4］。在OPNET的各个产品中，Modeler几乎可以将其它产品的所有功能都包含其中，并且针对领域的不同展现出不一样的用途。

（1）对于不同企业网的模拟，Modeler将会调用建立好的模型组网［5］。在某些业务不能达到企业所需服务质量的情况下，如网上交易业务、数据库业务响应时间慢于正常等情况，Modeler将会对捕捉到的重要流量、数据进行分析和研究，从服务器、业务、网络三方面找出遇到的瓶颈［6］。

（2）对于比企业网更加复杂的网络模拟，如运营商（ISP）网的模拟，Modeler将会把焦点放在整个业务层的模拟以及流量的模拟，使运营商可以更快更有效地查出在业务配置中所产生的错误，例如某些服务器没有配置好，容易遭到黑客袭击等情形［4］。

（3）根据不同用户的需求进行研发，Modeler为用户提供一个相对开放的研发环境，以便用户可以建立便于自己的网络协议和配备，通过具体的细节将其确定并模拟出来。

2 局域网概述

所谓局域网，是指在一定地理范围内将数据库和各种计算机外置设备互相联接起来组成的一种计算机通信网络［7］，简称LAN。不同局域网有很多不一样的分类方法，如按照拓扑结构进行分类、按照传输介质进行分类、按照介质访问控制方法进行分类等［9］。

（1）按拓扑结构分类：可以将局域网分成星型网络、网状网络、总线型网络等。

（2）按传输介质分类：可分为双绞线、光缆、细同轴电缆等。

（3）按照介质访问控制方法进行分类：可以把局域网分为令牌环网、以太网等。

（4）按网络使用的技术分类：可分为ATM网、FDDI网、以太网、快速以太网等。

图1 某公司小型局域网的HTTP及Email应用仿真图形

3 局域网仿真实验

3.1 实验目的及意义

对一个小型的公司网络进行仿真，通过仿真结果及时了解公司局域网的性能，这种实验对提高网速，增强网络稳定性，克服网络瓶颈等具有非常重要的意义。然而对公司局域网的评估还需要有一定的衡量标准和方法，一个公司的网络性能是否稳定关系到整个公司的发展，因此了解公司网络内部结构及网络性能评价指标非常重要。

3.2 实验设计及步骤

针对某公司小型局域网的HTTP及Email应用进行建模与仿真，设计及步骤如下：

第一步对网络拓扑结构进行规划：本实例设计一个公司有四个部门，并且利用局域网模型模拟一个服务器和多个主机的行为并构造子网。

第二步配置业务：分别对四个部门进行业务的配置。

第三步收集统计变量并进行仿真。

第四步查看仿真结果：查看多种仿真数据如HTTP页面响应时间曲线，DB Entry的通道数据包接收时间和发送时间，Email的下载响应时间，Print接收时间。

从图1（a）可以看出：当距离很短时，HTTP应用的页面响应时间比较短，响应时间约为0.009 s；当距离超过10 m之后，其响应时间趋于稳定，平均响应时间为0.018 s；

从图1（b）可以看出：DB Entry的数据接收时间和发送时间是一致的，其平均时间为0.60 s；

从图1（c）可以看出：Email的下载响应平均时间逐渐下降，最后稳定为0.0050 s；

从图1（d）可以看出：Email接收数据时间在一定区间内上下波动，最终平均时间稳定在0.12 s。

4 结 论

对一个公司的小型网络来说，通过仿真获得该公司内部网络的性能参数，并且从这些参数中可以看出不同的通信距离对公司网络性能的影响。

（1）HTTP应用的页面响应时间跟距离有关，在一定的范围内，距离越远，响应所需的时间就越长。

（2）Email的下载响应平均时间是逐渐下降直至最后稳定，因此在对一个公司的网络进行布线或其他设计时，需要考虑空间距离的合理性。

综上所述，通过OPNET仿真得到的数据可以对公司的网络进行优化，进而得到最好的网络状态。

［1］ 常 伟.客户／服务器系统的建模与仿真设计［J］.硅谷，2010，（8）：46.

［2］ 李 肠.计算机网络仿真研究［J］.电脑知识与技术，2010，（12）：1.

［3］ 朱 伟.网络仿真技术浅谈［J］.中小企业管理与科技，2008，（11）：170-171.

［4］ 牛 磊.网络拥塞问题研究及仿真［D］.合肥：合肥工业大学，2008.

［5］ 李雪梅.基于呼叫中心的公安交通管理网站的设计与仿真分析［J］.齐齐哈尔大学学报（自然科学版），2008，24（4）：10-13.

［6］ 徐天奇.基于IEC61850的数字化变电站信息系统构建及可靠性研究［D］.武汉：华中科技大学，2009.

［7］ 赵 静.连铸过程控制系统中局域网的组建与应用［J］.重型机械，2010，（S1）：317-319.

［8］ 冉翠翠，李 磊.浅谈局域网的安全问题与应对措施［J］.中国证券期货，2011，（6）：66.

［9］ 陈 东.计算机网络的发展［J］.黑龙江科技信息，2004，（12）：122.