Имитационное моделирование компьютерных сетей
моделировать работу маршрутизаторов,
коммутаторов, мостов, концентраторов и любых устройств, которые имеют
разделяемую внутреннюю шину, с помощью которой пакеты передаются между
портами. Шина характеризуется пропускной способностью и количеством
независимых каналов. Узел-маршутизатор обладает также всеми
характеристиками процессорного узла, так что он может выполнять приложения,
которые, например, обновляют таблицы маршрутизации или рассылают маршрутную
информацию по сети. Неблокирующие коммутационные узлы могут моделироваться
путем задания количества независимых каналов, равного числу модулей
коммутатора. Библиотека COMNETIII включает большое количество описаний
конкретных моделей маршрутизаторов с параметрами, основанными на
результатах тестирования в Harvard NetworkDeviceTestLab.
Узел-коммутатор моделирует работу коммутаторов, а также маршрутизаторов,
концентраторов и других устройств, которые передают пакеты с входного порта
на выходной с незначительной задержкой.
Каналы связи и глобальные сети
Каналы связи моделируются путем задания их типа, а также двух параметров -
пропускной способности и вносимой задержки распространения. Единицей
передаваемых по каналу данных является кадр. Пакеты при передаче по каналам
сегментируются на кадры. Каждый канал характеризуется: минимальным и
максимальным размером кадра, накладными расходами на кадр и интенсивностью
ошибок в кадрах.
В системе COMNETIII можно моделировать все распространенные методы доступа
к передающей среде, в том числе ALOHA. CSMA/CD, TokenRing, FDDI и т.п.
Каналы "точка-точка" могут также использоваться для моделирования каналов
ISDN и SONET/SDH.
COMNETIII включает средства для моделирования глобальных сетей на самом
верхнем уровне абстракции. Такое представление глобальных сетей
целесообразно, когда задание точных сведений о топологии физических связей
и о полном трафике глобальной сети невозможно или нецелесообразно.
Например, нет смысла точно моделировать работу Internet при исследовании
передачи трафика между двумя локальными сетями, подключенными к Internet.
COMNETIII позволяет укрупненно моделировать сети FrameRelay, сети с
коммутацией ячеек (например, АТМ), сети с коммутацией пакетов (например,
Х.25).
При моделировании глобальных сетей имитируется разбиение пакетов на кадры,
причем каждый тип глобального сервиса характеризуется минимальным и
максимальным размерами кадра и накладными расходами на служебную
информацию.
Связь с глобальной сетью имитируется с помощью канала доступа, который
имеет определенные задержку распространения и пропускную способность. Сама
глобальная сеть характеризуется задержкой доставки информации от одного
канала доступа до другого, вероятностью потери кадра или его
принудительного удаления из сети (при нарушении соглашения о параметрах
трафика типа CIR). Эти параметры зависят от степени загруженности
глобальной сети, которая может быть задана как нормальная, умеренная и
высокая. Имеется возможность моделировать виртуальные каналы в сети.
Рабочая нагрузка
В системе COMNETIII рабочая нагрузка создается источниками трафика. Каждый
узел может быть соединен с несколькими источниками трафика разного типа.
Источники-приложения генерируют приложения, которые выполняются узлами типа
процессоров или маршрутизатров. Узел выполняет команду за командой,
имитируя работу приложений в сети. Источники могут генерировать сложные
нестандартные приложения, а также простые, занимающиеся в основном
отправкой и получением сообщений по сети.
Источники вызовов генерируют запросы на установление соединений в сетях с
коммутацией каналов (сети с коммутируемыми виртуальными соединениями, ISDN,
POTS).
Источники планируемой нагрузки генерируют данные, используя зависящее от
времени расписание. При этом источник генерирует данные периодически,
используя определенное распределение интервала времени между порциями
данных. Можно моделировать зависимость интенсивности генерации данных от
времени дня.
Источники "клиент-сервер" позволяют задавать не трафик между клиентами и
сервером, а приложения, которые порождают этот трафик. Эти приложения
работают в модели "клиент-сервер", и источник данного типа позволяет
промоделировать вычислительную загрузку компьютера, работающего в роли
сервера, то есть учесть время выполнения вычислительных операций, операций,
связанных с обращением к диску, подсистеме ввода-вывода и т.п.
Протоколы
Коммуникационные протоколы физического и канального уровней учитываются в
системе COMNETIII в таких элементах сети как каналы (links). Протоколы
сетевого уровня отражены в работе узлов модели, которые принимают решения о
выборе маршрута пакетов в сети.
Магистраль сети и каждая из подсетей могут работать на основе различных и
независимых алгоритмов маршрутизации. Алгоритмы маршрутизации, используемые
COMNETIII, принимают решение на основе вычисления кратчайшего пути.
Используются различные вариации этого принципа, отличающиеся используемой
метрикой и способом обновления таблиц маршрутизации. Применяются
статические алгоритмы, у которых таблица обновляется только один раз в
начале моделирования, и динамические алгоритмы, периодически обновляющие
таблицы. Возможно моделирование многопутевой маршрутизации, при которой
достигается баланс трафика по нескольким альтернативным маршрутам.
COMNETIII поддерживает следующие алгоритмы маршрутизации:
. RIP (минимум хопов),
. Наименьшая измеренная задержка,
. OSPF,
. IGRP,
. Задаваемые пользователем таблицы маршрутизации.
Протоколы, выполняющие транспортные функции и функции доставки сообщений
между конечными узлами представлены в системе COMNETIII обширным набором
протоколов: ATP, NCP, NCPBurstMode, TCP, UDP, NetBIOS, SNA. При
использовании этих протоколов пользователь выбирает их из библиотеки
системы и задает конкретные параметры, например, размер сообщения, размер
окна и т.п.
Представление результатов
Графики и отчеты
COMNETIII позволяет при моделировании задавать форму отчета о результатах
для каждого отдельного элемента модели. Для этого необходимо в пункте меню
Report выбрать требуемый элемент (пункт подменю networkelement) и задать
для него опреленный тип отчета (пункт typeofreport).
Отчет генерируется каждый раз при запуске определенной модели. Отчет
представлен в стандартной текстовой форме, имеющей ширину в 80 символов, и
его легко можно распечатать на любом принтере.
Можно задать генерацию нескольких отчетов разного типа для каждого элемента
сети.
Существуют другие способы получения статистических результатов прогона
модели, кроме отчетов. В COMNETIII имеются кнопки Statistics, с помощью
которых можно включить сбор статистики для каждого типа элемента модели -
узлов, каналов, источников трафика, маршрутизаторов, коммутаторов и т.п.
Монитор статистики каждого элемента можно установить для сбора только
базовых статистических параметров (минимум, максимум, среднее значение и
дисперсия) или же сбора данных во временном масштабе для построения
графиков.
Если результаты наблюдений сохранены в файле для последующего построения
графиков и анализа, то возможно также построение гистограмм и процентных
показателей. Возможно построение графиков и во время моделирования.
Мультипликация и отслеживание событий
Перед моделированием или во время него можно установить режимы
мультипликации и трассировки событий с помощью пунктов меню Animation
иTrace.
Параметры меню Animation позволяют изменять скорость тактов моделирования и
скорость продвижения токенов - графических символов, соответствующих кадрам
и пакетам. В анимационном режиме система COMNETIII показывает поступление
токенов в каналы связи и выход их из каналов, текущее количество пакетов в
узлах, количество сессий, установленных с данным узлом, процент
использования и многое другое.
В режиме трассировки можно отображать процесс наступления событий в модели
либо в файл, либо на экран. При отображении на экран можно перейти в режим
пошагового моделирования, когда очередное событие в модели наступает и
отображается только при очередном нажатии на соответствующую кнопку
графического интерфейса. Можно задать уровень отслеживаемых событий - от
высокоуровневых событий, связанных с работой приложений до событий самого
низкого уровня, связанных с обработкой кадров на канальном уровне.
Статистический анализ
COMNETIII включает интегрированный набор средств для статистического
анализа исходных данных и результатов моделирования. С их помощью можно
подобрать подходящее распределение вероятностей для экспериментально
полученных данных. Средства анализа результатов позволяют вычислить
доверительные интервалы, выполнить регрессионный анализ и оценить вариации
оценок, полученных по нескольким прогонам модели.
COMNETPredictor
С 1 мая 1997 на рынке появилось новое средство компании CACIProducts -
COMNETPredictor. COMNETPredictor предназначен для тех случаев, когда
необходимо оценить последствия изменений в сети, но без детального ее
моделирования.
COMNETPredictor работает следующим образом. Из системы управления или
мониторинга сети загружаются данные о работе существующего варианта сети и
делается предположение об изменении параметров сети: числа п
| |  скачать работу |
Имитационное моделирование компьютерных сетей |
