2022年OPNET入门学习教程一MM队列 .pdf

MM1 队列1.关闭任何现有的项目。2.创建一个新的项目和一个新的场景。命名新项目： _mm1net，场景： mm1。点击确定。3.在启动向导中， 单击退出。 你会在节点模型建立后，再设置场景。4.选择“文件” “新建 . ” ，然后从下拉列表中选“节点模型” 。点击确定。节点编辑器打开一个新窗口。1. 点选“创建处理器”工具按钮。2. 在工作区中点选你想要放置模块的位置，单击后，一个处理器节点出现在节点编辑器工作区。右击，结束操作。就像在项目编辑器中需要设置网络对象的属性一样，在节点编辑器模块，要指定处理器的生成率，生成分配，平均包大小和数据包大小分布。你必须在处理器模块设置这些属性的。1. 右击处理器模块，然后选择“编辑属性”。2. 在“数值栏”左键单击，修改属性的名称为“src” （作为源） ，然后按回车键。3. 修改属性中“ process model ”项为“ simple_source” 。您可能需要滚动滚轮才能看到这个模型。之后，Generator的属性名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 出现在属性列表。4. 在数据包间隔时间 (Packet Interarrival Time)数值列单击，打开“数据包间隔时间”说明对话框。5. 从下拉菜单中选择“指数分布（exponential） ” 。这样产生数据包的间隔时间服从指数分布，是一个泊松过程。6. 确保平均输出设置为1.0，然后单击确定。这将设置一个数据包的平均间隔时间为1 秒。7. 改变包的大小 “Packet Size”属性，确保分布的名字是 “指数 exponential”和“平均输出Mean outcome ”是 9000。8.点击确定关闭说明对话框。 这样设置了生成的数据包服从指数分布，且每包的平均大小为9000bit。9.点击确定，关闭属性对话框。下一步是创建一个队列模块，模拟无限缓冲区和的M/M/1 队列服务器，内容如下：1. 单击创建队列模块按钮。2. 在 generator module模块右边放置queue module， 右击完成放置。3. 右击队列模块，编辑属性Edit Attributes 。4. 修改 name 为“queue” 。5. 修改“process model”为“acb_info” 。 （后面再讨论为什么这样改）。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 6. 确保“ service_rate ”为 9600。7. 单击“ OK” ，完成属性设置。双击节点，可以查看其内部基本进程。“acb_info”反映了节点的主要特征： “a”表示active，该节点作为自己的服务器； “c”表示它能集中（ concentrate）多个传入的数据包流到其单向的内部队列；“b”表示它的服务时间是数据包比特数bits 的函数。“fifo ”表示指定的队列规则FIFO。下面添加一个接收模块。1.点选 Processor模块，放到队列模块的右边。2.右击，编辑属性。3.修改“ name”为“ sink” 。4.注意默认的process model 为 sink。5.点击“ OK” ，关闭属性对话框。这样所有的节点配置完毕。但需要用数据包流线（packet streams）进行连接，以传输数据。1. 点击创建数据包流线“Create Packet Stream ”按钮。2. 单击图标，连接src 模块和 queue模块。3. 单击图标，连接queue模块和 sink 模块。右击完成连接。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 下面，设置节点类型为fixed（不是 mobile 或者 satellite） 。1. 单击菜单栏的“ Interfaces”“Node Interfaces”2. 在“Node types”中，将“ Node type”中 mobile 和 satellite的“Supported”属性都改为“ no” 。3. 单击“ OK” ，关闭对话框。这样，完成了节点模块的创建。然后，保存成果：1. “File”“Save” 。命名为“ _mm1 ”保存在当前路径。2. 关闭节点编辑器。底层节点已经创建，下面创建上层的网络。因为M/M/1 模型只需要一个单一的非通信节点，与节点位置无关。因此，你可以放置在顶部（全球）子网。在网络模型窗口：1. 打开对象面板。2. 通过左上角的按钮来选择图标视图。3. 单击“ Configure Palette”按钮，进行面板的客户设置。4. 选中“ Model list ” 。5. 单击“ Clear” ，清除除 subnets以外的所有模型。6. 单 击 右 边 的 “ Node Model ”， 通 过 下 拉 菜 单 找 到名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - “_mm1 ”节点模型，在它有右边的Status栏中将“not included”改为“ included” 。7. 单击“OK”关闭窗口。 这样对象面板中就包含了新加入的节点模型了。（显示为一个子网的图标）8. 在“Configure Palette”中单击“ OK” ，保存配置。在提示中输入： _mm1_palette 并单击保存。下一步，创建网络模型：1.单击拖动_mm1 节点模型到工作空间，右击完成放置。2.关闭对象面板。3.右击节点模型，选择“Set name” ，修改名字为： m1。单击“ OK” 。4.“文件” “Save” 。收集结果：对于 M/M/1 队列，有以下几个统计数据需要收集，包括：?在无限缓冲器中数据包的平均延迟时间（队列延迟）?队列中数据包的平均数目（队列的大小，以数据包的数目来衡量）对于这个网络，这两个统计量都必须回答的两个主要问题是：?数据包的平均排队等待时间是否超过可接受的限度？在本教程名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 中，可接受的限制为20 秒。?队列的大小是单调增加，还是会达到稳定状态呢？如果队列大小不会达到稳定状态， 可能就是系统超载现象（尤其是在这种情况下的服务器）。1. 右击节点，选择“ Choose Individual DES Statistics” 。2. 展开： Module Statistics queue.subqueue 0 queue 3. 选择“ queue size (packets) ”和“ queuing delay (sec) ” 。4. 单击“ OK” 。运行仿真：1. 单击“ DES” ，找到“ Configure/Run Discrete Event Simulation (DES)” 。2. 设置仿真时间为7 hours。3. 设置 Seed为 431。4. 单击“ Run” ，执行仿真。完成后，关闭该窗口。查看结果：1. 在工作区空白处，右键单击，选择“View Results” ，打开结果查看窗口。2. 指定“ Current Scenario” 。3. 找到： Object Statistics m1 queue subqueue0 queue 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 4. 选中 queuing delay (sec)，结果会在右边窗口显示。5. 在右下方下拉菜单中找到“average ” ，单击“ Show” 。可以看到，随着仿真的终结， 队列平均延迟时间queuing delay (sec)趋于稳定： 15s。达到了预期目标。理论计算如下：下面查看时间平均的队列大小queue size (packets) ：1. 拖动 average queuing delay (sec) 的窗口到边上，但不要关闭它。2. 在 Results Browser 中，选中 queue size (packets) 。3. 在右下方的下拉菜单中，选中time_average。4. 点击“Show” ，显示时间平均的队列大小。可以看到，结果趋于 15。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 下面，将队列大小（queue size）和时间平均的队列大小（time-averaged queue size ）显示在一张图上，进行对比。1. 保留前面两个图表的窗口，关闭Results Browser。2. 右击 time-averaged queue size 的图表，选择Add Statistic。显示一个新的 Results Browser。3. 展开坐边的统计参数，找到并选中Object Statistics m1 queue subqueue 0 queue queue size (packets)。4. 点击 Add，完成添加。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 一个显示瞬时量，一个显示平均量。可以看出，稳定状态下队列的平均延迟没有超过20s，且不单调递增，满足要求。同时，队列在 4 hour 的时候达到了稳定状态。因此，这是一个稳定的系统。您现在已经完成了本教程的M/M/1队列课程的学习。你应该对节点模型如何适应网络建模，以及如何使用它们来创建复杂网络有了很好的理解。你也应该熟悉了节点编辑器。下一课中，我们学习“ Basic Process ” ，重点是在网络建模中进程模型（ Process Model）的使用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -