آشنایی با opnet

:استاد راهنماجناب آقای دکتر میرعابدینی

:تهیه کننده(920071465)فضل اله خدادادی

(farzan138283@gmail.com)

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

OPNETساختار سلسله مراتبی

ویرایشگر گره

Modules

Packet Streams

Statistic Wire

8

OPNETساختار سلسله مراتبی

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

OPNETساختار سلسله مراتبی

ویرایشگر پروسس

StatesForcedUnForced

Transitions

10

OPNETساختار سلسله مراتبی

ویرایشگر کد

11

:روشهای مختلف ایجاد مدل شبکه

داردوجودآنهابکارگیری وهاشبکهسازی مدلبرایمختلفیروشهایOPNetسازشبیهدر:باشندمیشرحبدینکه

.OPNetکتابخانههایمدلازاستفاده-1

.شبکهجدیدمدلهایتعریف-2

.دلخواهساختاربهموجودایکتابخانهمدلهایتغییر-3

12

OPNETشروع یک شبیه سازی

13

OPNETشروع یک شبیه سازی

14

OPNETشروع یک شبیه سازی

انتخاب توپولوژی

اولیه

15

OPNETشروع یک شبیه سازی

انتخاب مقیاس شبکه

16

OPNETشروع یک شبیه سازی

انتخاب اندازه شبکه

17

OPNETشروع یک شبیه سازی

انتخاب تکنولوژی مورد نیاز

شبکه

18

OPNETشروع یک شبیه سازی

مرور تنظیمات و

تأیید

19

OPNETشروع یک شبیه سازی

:رسم ساختار شبکه

:داردوجودروشسهOPNetدرشبکهیکتوپولوژیرسمبرایobjectپنجـرهازجداگانـهطـور بـهراشـبكهطراحـيبـراينيـازمـوردلينكياگرههرتوانمياول روشدر

paletteكردواردويرايشگرمحيطبهوانتخاب.

20

OPNETشروع یک شبیه سازی

:رسم ساختار شبکه

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

OPNETشروع یک شبیه سازی

:رسم ساختار شبکه

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

OPNETشروع یک شبیه سازی

: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

OPNETشروع یک شبیه سازی

:تعیین پارامترهای مورد نیاز

Chooseگزينـهانتخـاببـاتـوانمـيپارامترهـاايـنتنظـيموتعيینبرايصورتهردر individualStatisticsمنوي ازDESكردپارامترهااينتعيینبهاقدام.

Chooseگزينهوكردهراستكليكويرايشگردرخالیمحیطنظریاموردوسيلهرويبـركـهاستاينديگرروشindividual statisticsكردانتخابرا.

24

OPNETشروع یک شبیه سازی

:اجرای شبیه سازی

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

25

OPNETشروع یک شبیه سازی

:اجرای شبیه سازی

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

OPNETشروع یک شبیه سازی

:اجرای شبیه سازی

.دهدمینمایشراسازی شبیهوضعیتوشدهدادهنمایشایپنجرهسازی شبیهاجرایازپس

27

OPNETشروع یک شبیه سازی

:نمایش نتایج

ViewگزینهResultsمنوی زیرDESمنوی ازبایستمینتایجنمایشبرای Results…راستکلیکبایاوانتخابراViewگزینه Resultsشوددادهنمایشنتایجتانماییدانتخابرا.

نحوه نمایش نتایج

28

OPNETشروع یک شبیه سازی

: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

:شبکه های بیسیم

: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

:شبکه های بیسیم

:رسم ساختار شبکه به کمک ویزارد-2

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

35

:شبکه های بیسیم

:رسم ساختار شبکه به کمک ویزارد-2

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

:شبکه های بیسیم

:رسم ساختار شبکه به کمک ویزارد-2

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

:شبکه های بیسیم

:رسم ساختار شبکه به کمک ویزارد-2

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

38

:شبکه های بیسیم

:رسم ساختار شبکه به کمک ویزارد-2

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

39

:شبکه های بیسیم

:رسم ساختار شبکه به کمک ویزارد-2

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

:شبکه های بیسیم

:رسم ساختار شبکه به کمک ویزارد-2

41

:ضبط و پخش انیمیشن

نیزوبکهشدرشدهتبادلهایبستهجریانازسازی شبیههنگامدربتوانتاگردیدهفراهمامکاناینOPNetدر.آورددرنمایشبهوتهیهانیمیشنهاگرهحرکت

ازقبلبایستمیکاراینبرایمنوی ازوسازی شبیهاجرای

DESرانظرموردهایگزینههنمودانتخابروبرو شکلمطابق

.نموداجراراسازی شبیهسپسو

ضبط جریان بسته ها

ضبط حرکت گره ها

42

:ضبط و پخش انیمیشن

ازOPNetافزارنرمانیمیشننمایشبرای.باشدمیپخشآمادهنظرموردانیمیشنسازی شبیهاجرایازپسAnimationنامبهخاصپلیریک Viewerنمایدمیاستفاده.

مایشنوپلیراینبهدسترس یبرای

گزینهDESمنوی ازانیمیشنPlay 2D Animationرا

.نماییدانتخاب

پخش انیمیشن

43

:ضبط و پخش انیمیشن

.آیدمیدرنمایشبهشدهضبطانیمیشنازنمونه2اسالیدایندر

44

:ضبط و پخش انیمیشن

.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

شبیه سازی صف

طراحی صف

Nodeگزینهموجودلیستازو…NewگزینهFileمنوی ازشروعبرای-1 Modelنماییدانتخابرا.

Nodeپنجرهدر-2 Modelقرارشکلترتیببهراصفماژولیکوپردازشگرماژولدو.دهیممی

47

شبیه سازی صف

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،

شبیه سازی صف

طراحی صف

49

Editگزینهونمودهکلیکراستنیزپردازشگرماژولدومینرویبر-5 Attributesنماییدانتخابرا..دهیممیتغییرزیرشکلمطابقراهاگزینهشدهظاهرپنجرهدر-6

شکلک ماژول

مدل پردازشی

نام ماژول

شبیه سازی صف

طراحی صف

50

Editگزینهونمودهکلیکراستنیزصفماژولرویبر-7 Attributesنماییدانتخابرا..دهیممیتغییرزیرشکلمطابقراهاگزینهشدهظاهرپنجرهدر-8

شکلک ماژول

مدل پردازشی

نام ماژول

نرخ سرویس دهی

تعداد زیر صفها

ظرفیت بیتی

ظرفیت بسته ای

شبیه سازی صف

طراحی صف

51

Packetکمکبهادامهدر-9 StreamماژولهاSourceبهراQueueماژولوQueueبهراSink.کنیممیمتصل

Nodeپنجرهاکنون -10 Modelرسدمینظربهزیرشکلشبیه.

وصفنقشQueueماژولها،بستهکنندهتولیدنقشSourceماژولشدیدمتوجهکههمانگونه-11.دارندبرعهدهراهابستهبرندهازبیننقشنیزSinkماژول

شبیه سازی صف

طراحی صف

52

NodeگزینهInterfacesمنوی ازاستفادهباراشدهایجادگرهتنظیماتنهایتدر-13 Interfaces.دهیممیانجامزیرشکلمطابق

نامیکتحترافوق گرهتوانمیحال-14ا.نمودسخیرهMM1مثال

شبیه سازی صف

طراحی صف

53

Objectپنجرهازوایجادراجدیدیپروژهاستکافیصفبکارگیری جهت Paletteایجادقبالکهراصفیش ی.بکشیدپروژهخالیصفحهرویبریافتنازپسوجستجوایدکرده

شبیه سازی صف

بکارگیری صف و تعیین آمار مورد نیاز

54

رهگرویبرنیازموردآمارتعیینجهت

MM1راستکلیکشدهساختهChooseگزینهونموده

Individual DES Statisticsراآمارشدهظاهرپنجرهازوانتخاب

.کنیممیانتخابرانیازموردبدینراهاگزینهمامثال،عنوانبه

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

شبیه سازی صف

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

شبیه سازی صف

اجرای صف و نمایش نتایج شبیه سازی

56

ViewگزینهResultsمنوی زیرDESمنوی ازنتایجنمایشبرایتوانمیحال Results…بایاوانتخابراViewگزینهراستکلیک Resultsنمودانتخابرا.

ا.بودخواهدزیرشکلهمانندحاصلهنتایجاحتماال

شبیه سازی صف

اجرای صف و نمایش نتایج شبیه سازی

مالحظهکههمانگونهمتوسطواندازهمیشودسپهابستهانتظارزمان

بهساعتچندگذشتازخواهدپایدارحالتیک

.رسید

57

اتساعهماندرولیاستصفازخروجیهایبستهازبیشترابتداصفورودیهایبستهمیزانچندهرو.آیدمیوجودبهنیزخروجیوورودیبینتعادلاولیه

شبیه سازی صف

اجرای صف و نمایش نتایج شبیه سازی