2022年OPNET入门学习教程 .pdf

OPNET 入门学习教程?创建进程和节点模型?定义变量，宏（ Macros）和过渡?运行仿真?分析仿真结果概念：一个进程模型是一个有限状态机（finite state machine ，FSM ） ，它代表了一个模块的逻辑和行为。一个有限状态机定义了模型的状态和改变状态的标准。OPNET 采用增强的C/C+ 修改 FSM ，称为Proto-C （原始 C） 。使用Proto-C 的三种场合：1. Enter Executive 进入执行2.Exit Executive 退出执行3.Transition Executive 转移执行模型设计：1. 打开 OPNET ，选择 FileNew.，然后通过下拉菜单选Process Model，单击“ OK ” 。2. 点击“Creat State” ，在工作区放置3 个状态。其中第一个状态会自动设为 initial state（带有箭头）。3. 右击 initial state ，选择“ Set name ” ，修改名称： init，确定。4. 其余 2 个状态分别命名为idle （空闲）和 arrival（到达） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - OPNET 进程模型里，包括 非强制状态 （红色）和 强制状态 （绿色） 。非强制状态（红色） 是指状态执行完之后，将控制权返回给 Simulation Kernel 。强制状态（绿色）是指状态执行完之后，立即执行退出操作或者转移到其他状态，并不返回控制权。由于 arrival状态需要统计包数，并销毁数据包，然后回到空闲状态，因此， arrival状态应该是一个强制状态。另外，init 状态必须转移到 idle状态，因此它也应该是强制状态。1.右击 init 状态，选择 Make State Forced 。2.右击 arrival 状态，选择 Make State Forced 。创建状态转移：状态转移分为 无条件转移 和条件转移（unconditional and conditional）。1.单击“Create Transition” 。2.先点 init state，后点 idle state。3.绘制曲线状态转移线， 先点 idle state ，然后在 idle和 arrival之间点一下，再点arrival state。右击完成绘制。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - 4.在 idle和 arrival之间的状态转移线上右击 （先选中，再右击） ，选择 Edit Attributes，在 condition的 value 中输入“ARRIVAL ”（一定要大写）。确定。这是就条件转移。5.点击 Create Transition，绘制从 arrival到 idle的转移。6.绘制从 idle到它自己的转移。右击完成绘制。7.右击 idle 到它自己的状态转移线，选择Edit Attributes。8.修改 condition的 value 为“default ” （小写） ，确定。下面定义 ARRIVAL 宏：1. 点击“ Edit Header Block” 。打开 edit pad 。2. 输入：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - #define ARRIVAL (op_intrpt_type () = OPC_INTRPT_STRM)3. 点击关闭，保存。下面声明两个变量：一个用于存储数据包计数，另一个用于“handle”局部统计分析数据包。1. 点击 Edit State Variables。2. 输入：Type Name Comments int pk_count Counts total packets Stathandle pk_cnt_stathandle Statistic to record packet count 3. 点击 OK ，保存，关闭。统计量是用于后面的数据分析，在进程模型中是需要声明的。4. 选择 InterfaceLocal Statistics。5. 在 Stat Name 处输入 packet count 。后面自动设为 Single 和 N/A。6. 单击 Desc.(Description)，输入 Number of packets received，并保存。7. 单击 OK 。创建状态执行：1. 双击 init状态的上半部分 ，进入 Enter Executives。2. 要初始化 pk_count 和 pk_cnt_stathandle，输入：pk_count = 0; pk_cnt_stathandle = op_stat_reg (packet count, OPC_STAT_INDEX_NONE, OPC_STAT_LOCAL); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - 3. 关闭，保存。上面 pk_count和 pk_cnt_stathandle变量是你定义的状态变量，但op_stat_reg （）函数是一个仿真内核程序（组）。OPNET 内包括了几百个内核函数可供调用。每个状态下面的数字表示状态执行“Enter/Exit ”操作的指令行数。例如init 状态开始是 0/0，现在是 3/0 。可以在空白处右击，选择显示/隐藏行计数。对 arrival状态的设置：1. 双击 arrival状态的上半部分。2. 要增加数据包计数，输入：+pk_count;3. 要丢弃得到的数据包，输入：op_pk_destroy (op_pk_get (op_intrpt_strm (); 4. 对数据包的统计记录，输入：op_stat_write (pk_cnt_stathandle, pk_count); 5. 保存，退出。上 面 这 些 基 本 内 核 程 序 的 调 用 ， 可 参 考Help Essential Kernel Procedures 。很有用的！ KPs 是 Kernel Procedures的缩写。编辑进程接口：1. 选择 Interfaces Process Interfaces。2. 将 begsim intrpt的 Initial Value改为 enabled 。 （产生中断）3. 将 endsim intrpt, failure intrpts, intrpt interval, recovery intrpts, 和 super priority的 Initial Value设为 disabled 。4. 将 priority的 Initial Value设为 0。5. 将所有参数的 Status 属性改为 hidden 。6. 保存，退出。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - 编译模型 : （每个进程模型在使用前都必须进行编译）1. 点击编译进程模型。2. 保存，命名为 _packet_count。3. 关闭编译状态对话框。4. 关闭进程编辑器。建立网络和节点模型建立节点模型：1. 选择 File New.,然后选 Node Model，确定。2. 点击 Create Processor ，创建 3 个节点。3. 点击 Create Packet Stream，建立如下连接：4. 右击 p_0， Edit Attributes， 修改名字为 src1 ， 修改 process model为 simple_source 。确定。5. 右击 p_1， Edit Attributes， 修改名字为 count ， 修改 process model为_packet_count。确定。6. 右击 p_2， Edit Attributes， 修改名字为 src2 ， 修改 process model为 simple_source 。在 Packet Interarrival Time属性栏的位置右击，选择 Promote（提升） Attribute to Higher Level 。确定。1. 选择 Interfaces Node Statistics。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - 2. 点击 Orig.Name，选择 count.packet count，然后点 Promote。3. 把 Prom.Name 改为 node packet count。4. 把 Desc. 改为 Number of packets received at the node level。关闭窗口。保存。5. 选择 File Save，命名为 _packet_count。 （节点和进程的名字可以相同，但后缀名不同） 。6. 关闭节点编辑器。创建网络：1. 新建项目，项目名_packet_count，场景constant 。Quit 。2. 打开对象面板， 进入图标视图，点击 Configure Palette. 3. 点 击clear， 点击 右边 的Node Models ， 设 置_packet_count的Status为included。 保 存 为_packet_count。4. 放置_packet_count节点，关闭对象面板。5. 右击节点，选择 Choose Individual DES Statistics。下面将：?创建一个包内的节点流量（动画节点动画）动画。?指定节点包计数统计收集（节点统计节点的数据包数） 。?指定节点包计数统计动画（animation ） 。6. 选择 Animations Node Animation。再选择 Node Statistics node packet count。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - 7. 右 击Node Statistics node packet count ， 选 择 Record Statistic Animation。确定，关闭窗口。8. 右击节点，Edit Attributes， 点击 src2.Packet Interarrival Time的 value为 promoted。确保 Distribution为 constant ，Mean outcome为 1.0 。确定，保存。仿真配置：1. 选择 DES Configure/Run Discrete Event Simulation. 2. 设置：?Duration: 100 seconds ?Seed: 1471 ?Values per statistic: 100 3. 展开 Outputs ，Animation 。点击 2D ，再确保 Send animation to history file被 选 中 。 点 击Apply 。 再 点Cancel ， 关 闭Configure/Run DES 对话框，不进行仿真。下面新建一个场景进行对比：1. 选择 Scenarios Duplicate Scenario.（复制场景）。2. 命名新场景 exponential，点击 OK 。3. 右击节点，Edit Attributes。 点击 src2.Packet Interarrival Time的 value 栏，打开对话框。4. 在 Distribution name中选择 exponential ，确保 Mean outcome名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - 是 1.0 。确定，确定。保存项目 _packet_count。运行仿真：1. 在管理场景对话框中，可以同时运行两个仿真。选择Edit Preferences ，确保 Network Simulation Repositories是（） ，如果不是，就删除所有内容。确定。2. 选择 Scenarios Manage Scenarios.，把两个 Results 都改为。3. 确定，运行仿真。完成后，关闭DES Execution Manager 。分析结果：1. 在项目编辑器中查看结果， 如果要切换场景的话，选择 Scenarios Switch To Scenario exponential. 2. 右击 node_0，View Results ，打开 Results Browser 。3. 选择 Object Statistics node_0 node packet count 。点 Show 。4. 在 20s 到 1min 之间，可以选择一个方框进行放大。 可以查看细节。5. 关闭图表， delete 。6. 在 Results Browser 中， 在 Results for: 中找到 Current Project 。7. 要切换到 constant 场景，点击 _packet_count exponential，然后选择 _packet_count constant，显示 Object Statistics node_0 node packet count 。可以放大查看。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - 8. 在图表上右击，选择Draw Style Discrete。显示离散图。离散图形显示了仿真内核（Simulation Kernel ）每秒发送2 个数据包，但分别计数。 该图也表明了仿真核基于事件运行的性质。同时发生的事件 （每秒钟到达多个包）造成仿真核提前了仿真时间一次，但调用packet_count两次。 而且，packet_count进程每次被调用时都递增一次数据包统计数。9. 关闭图表， delete 。关闭 Results Browser。1. DES Play 2D Animation。2. 要查看包的动画，Windows Animation Viewer top.node_0 packet flow. 3. 退出动画查看， File Exit。4. 要查看 constant场景的动画，先切换场景，Scenarios Switch to Scenario constant，然后 DES Play 2D Animation。5. 退出动画查看器。您现在已经完成了“ Basic Process”的学习。你应该对通过创建用户进程模型来控制节点行为有一个很好的理解。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -