HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
Bộ Môn Thông Tin – Khoa Vô Tuyến Điện Tử
ĐINH THẾ CƯỜNG,
TRẦN XUÂN NAM, NGUYỄN THÀNH
BÀI THÍ NGHIỆM
MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ
CHẤT LƯỢNG CỦA
MẠNG VIỄN THÔNG SỬ DỤNG
PHẦN MỀN MÔ PHỎNG MẠNG
(Dùng cho môn học Cơ sở mạng truyền số liệu, ngành Thông tin, chuyên
ngành Kỹ thuật Điện tử và Rađa dẫn đường)
HÀ NỘI - 2008
MỤC LỤC
Trang
Mục lục 1
Lời nói đầu 2
Bài 1: Giới thiệu OPNET 3
Bài 2: Mạng Ethernet 18
Bài 3: Hub và Switch 27
Bài 4: Các giao thức định tuyến 35
Bài 5: QoS: Ảnh hưởng của cơ chế xếp hàng 44
Tài liệu tham khảo 56
1
LỜI NÓI ĐẦU
Cơ sở mạng truyền số liệu là một trong những môn học cơ bản trong cấu trúc chương trình
đào tạo Thạc sĩ Kĩ thuật ngành Thông tin, chuyên ngành Kĩ thuật Điện tử và Rađa dẫn đường.
Bên cạnh khối lượng kiến thức lí thuyết bao quát một phạm vi rất rộng, từ cấp độ phần tử cho
đến hệ thống lớn, rất phức tạp, môn học còn đặt ra yêu cầu phải có điều kiện cho học viên có
thể tiếp cận thực tiễn hệ thống để so sánh, kiểm nghiệm với lí thuyết đã được trang bị. Trong
điều kiện hiện nay, việc trang bị một phòng thí nghiệm với quy mô như vậy cực kì tốn kém,
hơn nữa, vì nhiều lí do khác nhau, các công ty viễn thông cũng không tạo điều kiện dễ dàng
để học viên có thể tiếp cận, khảo sát, điều chỉnh các hệ thống của họ.
Trong điều kiện như vậy, cách thức hiệu quả giải quyết vấn đề là sử dụng các phần mềm
mạnh để thực hiện việc mô hình hoá, mô phỏng, đánh giá chất lượng của mạng viễn thông.
Giải pháp này đã và đang được rất nhiều các trường đại học kĩ thuật danh tiếng trên thế giới
có chuyên ngành này sử dụng.
Trên thị trường hiện có rất nhiều các phần mềm mô phỏng mạng khác nhau như OPNET
Modeler, ns-2, OMNeT++, NetSim, QualNet,… Mỗi phần mềm đều có những điểm mạnh,
yếu riêng, do đó tuỳ vào trường hợp cụ thể mà mỗi phần mềm có thể phát huy được ưu thế
của mình. Tuy nhiên, dòng sản phầm của hãng OPNET tỏ ra có nhiều ưu điểm vượt trội và
được dùng khá phổ biến trong các trường đại học cho các chương trình đào tạo từ đại học cho
đến tiến sĩ chuyên ngành Điện tử Viễn thông.
Do đó nhóm tác giả đã chọn phần mềm này với phiên bản Academic IT Guru 9.1 để xây
dựng tập bài thí nghiệm phục vụ cho môn học với nội dung sau:
♦ Giới thiệu OPNET: Giúp học viên làm quen với phần mềm, tập sử dụng các công cụ,
thư viện có sẵn trong nó để thiết kế một mạng LAN đơn giản, sau đó đánh giá khả năng
mở rộng nó thông qua các tham số chất lượng của mạng.
♦ Mạng Ethernet: Phân tích hoạt động của mạng chia sẻ môi trường truyền, đánh giá
chất lượng (hiệu năng) của mạng khi tải lưu lượng thay đổi.
♦ Switch và Hub: Tìm hiểu nguyên lí hoạt động của Switch và Hub, ảnh hưởng của nó
đến thông lượng của mạng.
♦ Thủ tục định tuyến: Nguyên cứu hoạt động của giao thức Thông tin định tuyến RIP
(Routing Information Protocol), mô phỏng hoạt động của một số router sử dụng giao
thức RIP, xác định sự thay đổi của bảng thông tin định tuyến cũng như tốc độ gói tin
nhận được trong các trạng thái khác nhau của mạng.
♦ QoS: Ảnh hưởng của cơ chế xử lí hàng đợi: Khảo sát một số tham số chất lượng của
mạng như tỉ lệ mất gói tin, độ trễ xếp hàng, biến thiên độ trễ,… khi áp dụng những cơ
chế xử lí hàng đợi khác nhau.
2
GIỚI THIỆU OPNET
Phần hướng dẫn này giúp học viên làm quen với phần mềm OPNET® IT Guru Academic
Edition 9.1, sử dụng các đặc tính của IT Guru để xây dựng và phân tích các mô hình mạng.
Học viên sẽ học cách giải quyết bài toán mô hình hoá mạng thông tin thông qua việc xây
dựng một mô hình mạng thích hợp, liên kết các tham số thống kê của mạng và phân tích kết
quả mô phỏng nhận được.
Các bài tập sẽ từng bước giúp học viên thành thạo dần việc sử dụng IT Guru và minh hoạ
phạm vi của các bài toán mà IT Guru có thể giải quyết.
Trước hết cần hiểu rõ về trình tự xử lí, không gian thiết kế (workspace) và các công cụ của
IT Guru.
Xây dựng
(các) mô
hình mạng
Chọn các
tham số
Chạy (các)
mô phỏng
Xem và
phân tích
(các) kết
quả
Hình 1.1. Trình tự xử lí đối với IT Guru.
Trình tự xử lí đối với IT Guru (các bước cần thiết để xây dựng một mô hình mạng và chạy
các mô phỏng) được minh hoạ trên hình 1.1, việc thực hiện cụ thể nó được tập trung trên môi
trường Project Editor. Trên đó, người sử dụng có thể tạo ra một mô hình mạng, khai mới hoặc
thay đổi các tham số có sẵn cho từng đối tượng hay cho cả hệ thống, thực hiện mô phỏng sau
đó tiến hành khảo sát và phân tích các kết quả nhận được từ mô phỏng.
Việc sử dụng môi trường Project Editor để xây dựng một mạng con sẽ được minh hoạ ngay
sau đây.
1. Cửa sổ Project Editor
Cửa sổ Project Editor có các vùng chức năng tương tác với các thủ tục khởi tạo và chạy mô
phỏng mô hình mạng. Các vùng chức năng này được minh hoạ ở hình 1.2.
3
Thựcđ
ơ
n
Nút côn
g
cụ
Không gian
thiết kế
Biểu tượng chứa
các thông báo
Thôn
g
báo
Hình 1.2. Một mô hình mạng trên cửa sổ Project Editor.
Thanh thực đơn
Thanh thực đơn nằm ở phía trên cùng cửa sổ thiết kế. Thanh này gồm các thực đơn theo chủ
đề trong đó chứa các lệnh. Số thực đơn và số các lệnh trong mỗi thực đơn thay đổi tuỳ theo số
modul được gọi vào mô hình. Các lệnh phụ thuộc tình huống có thể được chọn khi nhấp phải
chuột lên đối tượng hoặc lên không gian thiết kế.
Các nút công cụ
Một số chức năng thường dùng trên thanh thực đơn có thể được kích hoạt nhờ các nút công cụ
được minh hoạ dưới đây.
1. Mở thư viện đối tượng Object Palette
2. Kiển tra kết nối
3. Đánh lỗi (hỏng) đối tượng chọn
4. Khôi phục đối tượng chọn
5. Trở về phân mạng bậc cao hơn
6. Phóng to
7. Thu nhỏ
8. Cài đặt tham số, chạy mô phỏng
9. Xem kết qủa
10. Mở/xoá các đồ thị
Không gian thiết kế
4