|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Проектирование небольших объединенных сетейСтр 1 из 27Следующая ⇒
ПРЕДИСЛОВИЕ ОТ АВТОРОВ
Предлагаемое пособие является фактическим продолжением учебного пособия «Компьютерное моделирование вычислительных систем. Теория, алгоритмы, программы. Допущено УМО вузов по университетскому политехническому образованию для студентов, обучающихся по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника» (авторы -Тарасов В.Н, Бахарева Н.Ф.). В нем были изложены теоретические основы моделирования вычислительных систем, включая аналитическое вероятностное (первый раздел) и имитационное моделирование (второй раздел). При этом в первом разделе, кроме результатов из теории массового обслуживания, рассматривалось применение программной системы PROBMOD , разработанной авторами, для моделирования различных вычислительных систем. Во втором разделе рассматривались базовые модели вычислительных систем на основе универсального языка системного моделирования GPSS World. В данном пособии предлагается лабораторный практикум по проектированию и моделированию сетей ЭВМ с помощью программной системы OPNET Modeler IT Guru. Каждая лабораторная работа в пособии представляет собой решение отдельной проблемы из области сетевых технологий. Работа с этой программной системой предполагает обязательное знакомство пользователей с курсом «Сети ЭВМ и телекоммуникации» Государственного образовательного стандарта ВПО для направления подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника». Авторы надеются, что данное пособие будет полезным и интересным не только студентам, но и аспирантам, обучающимся по данному направлению. Авторы также выражают глубокую признательность за помощь по техническому переводу большинства разделов пособия, кандидату технических наук, доценту кафедры ИСТ Оренбургского государственного университета Пивоварову Юрию Николаевичу. Введение
В данном пособии изложены основы обучения информационным технологиям (технологии IT Guru). В эти технологии входит также программная система OPNET Modeler, применению которой в проектировании и моделировании сетей ЭВМ посвящено данное пособие. Для работы в программной системе OPNET Modeler сначала необходимо установить стандартные и учебные модели. Они могут быть установлены автоматически по умолчанию вместе с программной системой (см. в ПРИЛОЖЕНИИ инструкцию пользователя). В дальнейшем под словосочетанием IT Guru будем иметь ввиду именно эту программную систему. Стандартные модели содержат широкий набор протоколов и устройств (ресурсов сети) и они находятся в специальной поддиректории установленной IT Guru: <каталог guru >\ models \ std \<название протокола>, где <каталог guru > - это директория установленной IT Guru. Определить эту директорию поможет пункт меню помощь à о программе (Help à About this application ), затем необходимо найти строку <корневой каталог OPNET> (OPNET root directory ) в секции <системная информация> (System Information ) и добавить номер версии из строки <релиз> (Release ). Например, <каталог guru > для компьютера с ОС Windows будет C:\Program Files\OPNET EDU\< версия >. Будем рассматривать использование особенностей IT Guru для создания и анализа моделей сетей. В каждом разделе пособия представлена отдельная проблема моделирования, которую необходимо решить путем создания модели сети, сбора статистики о ней и анализа полученных результатов. Таким образом, каждое задание поможет больше узнать о программе IT Guru путем демонстрации проблем, решаемых при помощи этой программы. Для полного освоения программной системы необходимо последовательно выполнить все задания. Большинство заданий имеют ключевые параграфы, которые содержат новую информацию о программе IT Guru и описывают важные детали теории проектирования и моделирования сетей ЭВМ. Замечания. 1. Для тех пользователей, у кого нет этой программной системы, в Приложении к пособию приведены правила получения инсталляции программы, ее регистрации, установки и запуска. 2. В глоссарии в конце пособия дается толкование ряда используемых терминов из области сетевых технологий. ТЕХНОЛОГИЯ IT G URU Вкратце рассмотрим технологию IT Guru, а прежде всего рабочую область программы и редактор проекта.
Редактор проекта
Редактор проекта - это главный инструмент для создания имитационной модели сети. С его помощью с использованием стандартных моделей из базы ресурсов можно создавать модели сети, выбирать сетевую статистику, проводить имитационный эксперимент и просматривать результаты.
Окно редактора проекта Разные области окна редактора проекта отвечают за создание (рисунок 1.1) и прогон модели. Об этом будет сказано ниже.
Рисунок 1.1 – Модель сети в редакторе проекта
Когда открыт какой-либо проект, то экран редактора будет выглядеть так, как показано на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Окно редактора проекта Меню Меню расположено в верхней части окна редактора. Оно упорядочивает все контекстно-независимые операции редактора в набор тематических меню. Количество меню и их операции могут изменяться в зависимости от активных модулей программы. Контекстное меню редактора появляется при нажатии правой кнопки мыши на объекте или на фоне рабочей области.
Панель инструментов Несколько наиболее часто используемых действий меню могут быть доступны через панель инструментов, она отображена на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 – Панель инструментов
Наиболее часто используемые кнопки при выполнении заданий приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Кнопки панели инструментов
Рабочая область Центральное место в редакторе занимает прокручиваемая рабочая область. В ней располагается модель сети, там же можно выделять и перемещать объекты, а также вызывать контекстные меню нажатием правой кнопки мыши на фоне.
Строка сообщений Строка сообщений находится внизу окна редактора. Она отображает информацию об операциях:
Всплывающие подсказки Если задержать указатель мыши на кнопке панели инструментов или объекте сети в рабочей области, то возникнет всплывающая подсказка. Она описывает либо действие, присвоенное кнопке, либо информацию об объекте сети. Пример такой подсказки приведен на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4 – Всплывающая подсказка Документация Время от времени могут возникнуть вопросы о различных аспектах использования программной системы, а также инструментов или моделей. В таких случаях нужно обращаться к литературе, которая приведена в конце пособия. Замечание. Академическая версия IT Guru поставляется с ограниченными функциональными возможностями и документацией. Коммерческая версия поставляется с полной документацией, учебниками, технической поддержкой online или по телефону.
Таблица 2
После этого создается рабочая область заданного размера. В отдельном окне откроется палитра заданных объектов (база ресурсов).
Создание топологии сети Модель сети создается с помощью редактора с использованием узлов (nodes) и каналов связи (links) из базы ресурсов (object palette). Узел сети (node) – это реальный объект сети, который может передавать и принимать информацию.
Рисунок 1.6 – Узлы сети
Канал связи (link) – среда передачи данных, соединяющая узлы. Связь может быть представлена электрическим или оптоволоконным кабелем.
Рисунок 1.7 – Канал связи
Все эти объекты находятся в базе ресурсов (окне с изображениями узлов и связей, Object Palette). Замечание. Можно использовать любой из трех указанных методов создания топологии сети или же их комбинацию. Первый метод – импорт топологии (рассматривается в следующем задании). Второй – расстановка узлов и связей из базы ресурсов в рабочей области. Третий метод заключается в использовании метода «быстрого создания топологии» (Rapid Configuration). Метод «быстрого создания топологии» (Rapid Configuration) создает сеть за одно действие, после выбора топологии сети, типов узлов и типов связей между узлами. Для создания сети первого этажа здесь использован метод «быстрого создания топологии». 1. Выбрать пункт <топология> à <быстрое создание топологии> (Topology à Rapid Configuration). 2. Выбрать <звезда> (Star) из выпадающего списка и нажать Ok.
Рисунок 1.8 – Выбор топологии
3. Определить модели узлов и каналов связи сети. Модели подчиняются следующей структуре обозначений: <протокол 1>_<протокол n >_<функция>_<модификация>, где: <протокол> - это протокол сети, поддерживаемый моделью; <функция> - сокращенное описание основной функции модели; <модификация> - означает уровень отклонения модели от идеальной. Например, ethernet 2_bridge_int означает сетевой мост (bridge) с 2-мя портами Ethernet (ethernet 2) и средним отклонением (int – intermediate). Модели оборудования разных фирм имеют дополнительный префикс, определяющий фирму производитель и номер (модель) устройства для конкретного объекта сети. Например, коммутатор 3 COM, используемый в данном задании, называется 3 C _ SSII _1100_3300_4 s _ ae 52_ e 48_ ge 3. Этот узел – стек из двух коммутаторов 3 Com SuperStack II 1100 и два шасси Superstack II 3300 (3 C _ SSII _1100_3300) с четырьмя слотами расширения (4 s), 52 портов Ethernet с авто-определением (ae 52), 48 обычных портов Ethernet (e 48), и 3 гигабитных порта Ethernet (ge 3).
Проектирование сети 1. Установить модель центрального узла (Center Node Model) в 3 C _ SSII _1100_3300_4 s _ ae 52_ e 48_ ge 3 - это коммутатор 3 Com. 2. Установить модель периферийного узла (Periphery Node Model) в Sm _ Int _ wkstn и изменить количество (Numbers) на 30. Этим создается 30 Ethernet станций в качестве периферийных узлов. 3. Установить модель канала связи (Link model) в 10 BaseT. 4. Определить, где (на карте или плане) будет размещаться новая сеть. 5. Установить X center и Y center на 25. 6. Установить <радиус> (Radius) на 20. 7. Нажать Ok (рисунок 1.9).
Рисунок 1.9 – Окно быстрой конфигурации
После этого в окне редактора появится искомая сеть (рисунок 1.10).
Рисунок 1.10 - Полученная сеть После создания основной топологии сети в схему нужно добавить сервер. Для этого будем использовать второй метод создания объектов сети.
2. Найти Sm _ Int _ server и переместить на рабочую область. Такой модели сервера, кроме как в этой палитре (Sm _ Int _ Model _ List) больше нигде нет. Она специально создана для этих заданий. По умолчанию можно создавать дополнительные копии объектов простым нажатием левой кнопки мыши на рабочей области. 3. Чтобы больше не добавлять копий сервера, нужно нажать правую кнопку. Затем надо присоединить сервер к сети. Для этого необходимо выполнить следующие действия: - найти объект типа «связь» с названием 10 BaseT и нажать на нее; - нажать на сервер, а потом - на центр звезды; - нажать правую кнопку для того, чтобы закончить создание связей. Далее необходимо определить характер трафика в сети. Для этого задания в базе ресурсов уже есть все необходимое, а именно: - настроенный объект описания приложений; - настроенный объект описания профилей. Теперь необходимо переместить эти объекты в сеть, и этим будет смоделирован трафик доступа рабочих станций к базе данных с небольшой загрузкой. Для этого выполнить действия: - найти объект Sm _ Application _ Config в палитре и переместить его на рабочую область; - нажать правую кнопку мыши (чтобы не создавать больше объектов); - найти объект Sm _ Profile _ Config в палитре и переместить его на рабочую область; - закрыть палитру.
Теперь сеть создана и она приведена на рисунке 1.11.
Рисунок 1.11 – Сеть первого этажа
Далее можно переходить к этапу сбора и обработки статистических данных. Статистические данные о функционировании сети можно получить от конкретного узла сети (object statistics) или же со всей сети (global statistics). Чтобы определить, какую статистику собирать, надо ответить на два вопроса. 1. Сможет ли сервер выдержать дополнительную нагрузку от второй сети? 2. Будут ли приемлемыми задержки в сети при добавлении второй сети? Для того, чтобы ответить на эти вопросы, необходимо оценить текущую производительность сети. Чтобы получить такую оценку, нужно иметь статистические данные с конкретного узла (загрузку сервера, Server Load), и глобальную статистику (задержки Ethernet, Ethernet Delay). Загрузка сервера - это ключевая статистика, влияющая на производительность сети. Начало прогона модели 1.Выбрать пункт <моделирование> à <настроить моделирование отдельных событий> ( Simulation à Configure Discrete Event Simulation).
2.Ввести 0.5 в поле <продолжительность> (Duration) для моделирования получаса сетевой активности.
Рисунок 1.14 – Задание длительности прогона
3.Нажать кнопку <начать> (Run) для начала прогона. Во время прогона появится окно (рисунок 1.15), показывающее ход его выполнения. Из этого рисунка видно, что 5 секунд реального времени было промоделировано за 15 минут 19 секунд модельного сетевого времени. Этот прогон мог бы закончиться раньше, но время моделирования всегда зависит от скорости компьютера. После завершения прогона откроется вкладка <сообщения> (Messages). В этом случае необходимо нажать кнопку Close. Если же прогон завершился неудачно (не собраны статистики), или результаты значительно отличаются, то необходимо выявить и устранить ошибки моделирования. Для этого нужно ознакомиться с разделом «Руководство по устранению ошибок моделирования».
Рисунок 1.15 – Окно выполнения прогона: 1) Elapsed time – длительность прогона в секундах; 2) Simulated time – модельное время.
Просмотр результатов Результирующие графики можно просмотреть выбором пункта <просмотр результатов> (View Result) выпадающего меню редактора проекта. После каждого прогона необходимо анализировать собранную статистику. Это можно сделать несколькими способами. В этом же задании будет использоваться пункт меню <просмотр результатов> (View Result) выпадающего меню редактора проекта. В следующих заданиях будут описаны другие способы просмотра результатов. Рассмотрим загрузку сервера Ethernet, для этого: - щелкнуть правой кнопкой мыши по объекту сервер, из выпадающего меню выбрать пункт <просмотр результатов> (View Result) и откроется окно просмотра результатов объекта; - раскрыть ветки <Office network.node_31> à <Ethernet>; - поставить галку возле поля <загрузка (бит/с)> (Load ( bits / sec )) для отображения результатов; - нажать <показать> (Show), тогда отобразится трафик на входе сервера (рисунок 1.16). Результаты моделирования могут отличаться из-за расположения сервера и длины кабеля. Заметим, что пик загрузки сервера ниже 6000 бит/с. Это будет точкой отсчета для сравнения загрузки после добавления второй сети. После просмотра результатов нужно закрыть окно с графиком и окно с выбором типа результата. Если программа запросит подтверждение закрытия окна, то нужно нажать кнопку <удалить> (Delete) с панели.
Рисунок 1.16 – Трафик на входе сервера: по оси Х- время в минутах, по Y- загрузка в бит/с.
Также можно посмотреть <глобальные задержки Ethernet > сети, для этого: - щелкнуть правой кнопкой мыши по рабочей области и выбрать пункт <просмотр результатов> ( View Result ) из выпадающего меню; - поставить галку возле <глобальная статистика> à < Ethernet > à <задержки> ( Global Statistics à Ethernet à Delay ) и нажать <показать> ( Show). Заметим, что после стабилизации сети наибольшая задержка составляет примерно 0,4 мс (рисунки 1.17, 1.18). После просмотра результатов нужно закрыть оба окна.
Рисунок 1.17 – Глобальные задержки Ethernet сети
Рисунок 1.18 – График задержек Ethernet сети
Расширение сети
Теперь, когда точка отсчета создана и собрана статистика, все готово к расширению сети и оценки дополнительной загрузки. Во время сравнения сетей необходимо сохранить базовую сеть как один сценарий, а экспериментальную сеть создать в другом сценарии. Необходимо скопировать существующий сценарий и уже в копии можно делать изменения топологии. Для копирования сценария необходимо выполнить следующие действия: -выбрать пункт меню <сценарии> à <продублировать сценарий> ( Scenarios à Duplicate Scenario…); - ввести имя нового сценария – <expansion >; - нажать кнопку Оk. Сегмент второго этажа похож на сегмент первого этажа, но не имеет своего сервера.
Прогон сценария 1. Выбрать пункт меню <моделирование> à <настроить моделирование отдельных событий> ( Simulation à Configure Discrete Event Simulation). 2. Длительность прогона должна составить 0.5 часа. 3. Нажать кнопку <прогон> ( Run). После этого откроется окно, показывающее процесс прогона. Когда открыта вкладка <скорость прогона> ( Simulation Speed), на анимированном графике показывается текущая и средняя скорость моделирования в событиях/секунду (рисунок 1.21). 4. После окончания моделирования необходимо закрыть окно. Если возникли какие-нибудь ошибки, то нужно смотреть раздел «Руководство по устранению ошибок моделирования».
Рисунок 1.21 – Прогон модели
Сравнение результатов Для ответа на вопрос, как повлияет добавление второй сети на существующую сеть, необходимо сравнить результаты моделирования. Для этого можно использовать пункт меню <сравнение результатов>( Compare Results ) во всплывающих контекстных меню рабочей области и объекта. Он помещает статистики разных сценариев на один график. Сравнение результатов Сравнение результатов Utilization и Response Time для всех четырех сценариев дает более ясное представление о результатах смены пропускной способности. Для того, чтобы сравнить результаты, необходимо: 1. выбрать пункт Results > Compare Results…; 2. выбрать статистику utilization; 3. выбрать пункт All Scenarios (рисунок 2.9); 4. изменить фильтр в правом нижнем углу с As Is на average, а затем выбрать необходимую статистику и нажать кнопку Show, и чтобы сравнить характеристику Response Time необходимо снять галку с пункта utilization, (рисунок 2.10).
Рисунок 2.9 – Сравнение результатов моделирования
Рисунок 2.10 – Сравнение времени ответа
Содержание лабораторной работы Цель лабораторной работы заключается в оценке производительности приложений для двух различных сетевых архитектур: последовательной сети и жесткой магистральной сети. В данной лабораторной работе рассматриваются сети данных с магистральной архитектурой, в которой имеется центральный коммутатор в монтажной комнате для оборудования. Центральный коммутатор подсоединяется непосредственно к коммутатору рабочей группы на каждом этаже. Альтернатива состоит в том, что центральный коммутатор подсоединен к коммутатору первого этажа, коммутатор первого этажа – к коммутатору второго этажа и т.д. В лабораторной работе оценивается время задержки, вводимое подсоединением дополнительных коммутаторов. Здание банка имеет 10 этажей, на каждом из которых множество пользователей, подсоединенных к коммутатору рабочей группы типа 10Base-T. Коммутатор расположен в специальном помещении для телекоммуникаций. Пользователи обращаются к серверу Oracle и семи файл- и принт-серверам. В сценарии 1 коммутаторы на каждом этаже последовательно подсоединены к центральному коммутатору в подвале. Этот подход приведет к большему времени задержки для пользователей самого верхнего этажа. В сценарии 2 топология последовательной цепи сохраняется, но центральный коммутатор перемещается из подвала на пятый этаж. Это уменьшит время задержки на самом верхнем этаже, но увеличит его на самом нижнем. В сценарии 3 центральный коммутатор находится в подвале, но применяется топология жесткой магистральной архитектуры, в которой центральный коммутатор подсоединяется напрямую к коммутаторам рабочих групп на каждом этаже. 3.2 Выполнение задания
Для начала работы необходимо загрузить файл с лабораторной работой. 1. Запустить IT Guru. 2. Выбрать пункт меню File > Open… 3. Выбрать проект Multistory _ Building _ LAN и нажать О k.
Рисунок 3.1 – Выбор проекта
Пользователи подсоединены к коммутатору на каждом из 10 этажей. Они используют сервер Oracle и 7 File, Print и Email серверы в подвале. Подсеть ( Subnet ): Подсеть – это контейнер, используемый для создания иерархии уровней сети. Для того, чтобы войти в подсеть, необходимо щелкнуть дважды по имени подсети 7 File Print & Email Servers. Здесь серверы сгруппированы вместе. Чтобы перейти к подсети более высокого уровня, необходимо нажать правой кнопкой мыши и выбрать Go To Parent Subnet.
Рисунок 3.2 – Внешний вид проекта
Значки ЛВС представляют также несколько рабочих станций, соединенных в коммутированную ЛВС. Число рабочих станций может быть установлено путем редактирования атрибутов сети. Пользователи различных этажей выполняют по 2 приложения Oracle.
Рисунок 3.3 – Параметры объекта «сегмент сети»
Моделирование сети
Предположим, что нам необходимо оценить характеристики сети за один рабочий час. Для этого нужно выполнить следующие действия: 1. нажать на инструментальную кнопку configure / run simulation; 2. установить длительность прогона Duration на 1 час; 3. нажать Run; 4. после завершения прогона нажать Close.
Просмотр времени отклика приложения Oracle для пользователей на этажах 1, 5 и 10 выполняется следующим образом: 1. нажать правой кнопкой мыши на объекте <95 Users Floor 10> и выберите View Results; 2. развернуть Requesting Client Custom Application и выбрать Application Response Time (sec.) и Show; 3. нажать Close в окне View Results; 4. нажать правой кнопкой мыши на объекте «50 Users Floor 10» и выбрать View Results; 5. выбрать пункт Requesting Client Custom Application > Application Response Time (sec.); 6. нажать Add и на графическую панель первого графика (это делается для отображения статистики для пользователей на различных этажах на одной и той же панели); 7. повторить шаги с 5 по 7 для того, чтобы добавить к графику время отклика приложения для пользователей на этаже 1.
Рисунок 3.4 – Результаты моделирования
Замечание. Чтобы включать и отключать графики, можно пользоваться кнопкой hide and show all graphs. Теперь имеются статистики для пользователей на всех этажах на одном и том же графике.
Рисунок 3.5 – Сравнительные результаты
Содержание лабораторной работы В лабораторной работе описывается небольшая ЛВС с 20 пользователями для начинающей компании Deltasoft Technologies. Исследуется производительность приложений с линией Т1. Также планируется изменить сеть путем добавления резервной линии связи между ЛВС и ISP (провайдером). ЛВС Deltasoft Technologies состоит из 20 пользовательских ПК, которые совместно используют три принтера, локальный файловый сервер и E-mail серверы. Пользователи запускают различные приложения, такие как E-mail, Web браузер, видео, аудио и FTP. Кроме этого используются локально обслуживаемые приложения, такие как внутри сетевая E-mail служба, печать и доступ к базам данных. Цель лабораторной работы состоит в расчете и сравнении времени отклика для двух критичных задач: загрузки по FTP и загрузки Web страницы. Также будет анализироваться использование линии связи между ЛВС и ISP. После первоначальной установки необходимо разделить ЛВС на два сегмента, соединенных друг с другом и добавить дополнительную Т1 линию связи между ЛВС и ISP, чтобы удвоить пропускную способность. Балансировка нагрузки будет способствовать тому, что обе Т1 связи будут использоваться равномерно. Затем одно из устройств по сценарию выходит из строя и производится анализ, какие же преимущества обеспечит резервная связь.
4.2 Выполнение задания Для запуска лабораторной работы необходимо: 1. запустить программу IT Guru; 2. выбрать пункт File > Open…; 3. выбрать проект Small_Company_LAN _over_WAN и нажать О k. Тем самым мы получили сеть, показанную на рисунке 4.1. Компания также имеет совместные локальные E-mail и файл-серверы. Для примера, добавьте сервер из меню Object Palette и сконфигурируйте его для E - mail и File Sharing приложений. Это продемонстрирует развертывание объектов, что важно для модификации моделей сети.
Рисунок 4.1 – Первоначальная сеть
Содержание лабораторной работы Лабораторная работа посвящена исследованию производительности приложений WAN. Исследуется влияние изменения скорости канала PVC Frame Relay на производительность приложения. Банк Standard Chartered имеет 70 филиалов, административное здание и центр обработки в городе Ричмонд. Чтобы соединить все филиалы, у банка имеется трехуровневая сеть. Отдельные филиалы подсоединены к региональным маршрутизаторам. Региональные маршрутизаторы подсоединены к системе Frame Relay Verizon. Эта система имеет внутреннюю жесткую вертикальную архитектуру АТМ. Одним из результатов использования такой архитектуры является то, что каждому филиалу не нужно иметь отдельный канал PVC от Центра обработки. Во-первых, между региональными маршрутизаторами и ядром ATM имеется только соединение PVC. Во-вторых, использование в цепи ядра АТМ означает, что Центру обработки нужен единственный канал PVC к ядру АТМ. Эта схема отличается от чистой сети Frame Relay, которая требует отдельных каналов PVC от Центра обработки к каждому филиалу или, по крайней мере, к каждому региональному маршрутизатору. Изначально PVC маршрутизаторы филиалов имеют скорость передачи информации (CIR) 64 Кб/с и могут пересылать пакеты данных со скоростью до 128 Кб/с. Соединения между региональными маршрутизаторами и системой Frame Relay работают со скоростью 256 Кб/с. Соединение Frame Relay между Центром обработки и Frame Relay работают со скоростью Т1 (CIR 1 Мб/с). Цель лабораторной работы - изучение изменения времени отклика для приложений передачи файлов при различных соединениях Frame Relay между банком и сетью Verizon. 5.2 Выполнение задания Для начала работы необходимо: 1. запустить IT Guru; 2. выбрать пункт File > Open…; 3. выбрать проект с именем Standard _ Charetered _ Bank _ Network и нажать О k. Проект указанной сети показан на рисунке 5.1.
Рисунок 5.1 – Сеть Frame Relay
Канал PVC, соединяющий все филиалы к Frame Relay работают с CIR 64 Кб/с. Провайдер предоставил по контракту связь 128 Кб/с, но Verizon имеет соединение в 256 Кб/с от региональных маршрутизаторов к Frame Relay для будущего расширения сети филиалов банка. Канал PVC от Центра обработки к Frame Relay имеет CIR 1 Мб/с. Чтобы посмотреть эту конфигурацию, необходимо дважды кликнуть по любой из подсетей. Затем щелкнуть правой кнопкой мыши по связи, исходящей из маршрутизатора и выбрать окно Edit Attributes . Если связь не видна, нужно выбрать пункт View > Demand Objects > Show All. В окне Attributes дважды кликнуть по колонке Value для параметра Contract Parameters . Параметры Frame Relay PVC, установленные между компанией и сетью Verizon, должны быть сконфигурированы здесь. Чтобы вернуться в подсеть, необходимо дважды нажать на Cancel.
Оценка производительности приложений за один час рабочего дня 1. Нажать на кнопку configure/run simulation. 2. Установить Duration на 1 час. 3. Нажать Run. 4. Когда прогон закончится, нажать Close. После этого выполнить следующие действия: 1. щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать View Results (рисунок 5.2); 2. выбрать пункт Global Statistics > DB > Response Time (sec.); 3. нажать кнопку Show; 5. выключить предыдущие статистики; 6. затем выбрать пункт меню Global Statistics > Ftp > Download Response Time (sec.); 7. нажать Show.
Полученные результаты на рисунках 5.2 и 5.3 показывают, что среднее время отклика совместного использования файлов составляет примерно 20 секунд, т.е. время отклика загрузки файлов достаточно высоко. Таким образом, изменения латентности и загруженности сети влияют на время отклика. Чтобы улучшить производительность приложения, компания решила улучшить параметры связи, а именно на канале PVC, соединяющим региональные маршрутизаторы и Frame Relay, установить CIR в 128 Кб/с.
Рисунок 5.2 – Время отклика приложения Замечание. Для того, чтобы подключать и отключать графики, можно воспользоваться кнопкой hide and show all graphs.
Рисунок 5.3 – Статистики канала Содержание лабораторной работы Лабораторная работа посвящена использованию такого важного параметра ТСР, как размер окна ТСР, который содержится в поле windows size сегмента ТСР. Предположим, что узел А передает один TCP сегмент узлу В. Величина поля window size сообщает узлу В дополнительное количество сегментов данных, которое он может передать до получения сегмента-подтверждения о доставке (ACK) ТСР. Узлу А придется ждать после каждого переданного сегмента ТСР ответа от узла В перед посылкой следующего сегмента. Необходимость ожидания значительно ухудшает пропускную способность. С другой стороны, если величина поля window size слишком большая, узел В сможет передать столько сегментов, что узел А окажется перегруженным. Поле window size производит текущий контроль и регулирует скорость обмена между двумя узлами. Цель данной лабораторной работы заключается в оценке влияния размера окна TCP на производительность банковского приложения. Банк Standard Chartered имеет филиал в Сиднее. Оттуда ежедневно передаются счета и информация о транзакциях размером в 25 Мб в центр резервного хранилища данных в Вашингтоне. Филиал и центр резервного хранилища данных соединены сетью Frame Relay с временем задержки 5 мс. Время для передачи файла в 25 Мб через связь Т1 оценивается приблизительно в 130 с. Для передачи файла требуется очень большое время, поэтому IT команда решила усовершенствовать связь с Frame Relay путем перехода к связи Т3, предполагая, что задержка вызвана недостаточной шириной полосы пропускания. Такое расширение полосы пропускания не дало желаемых результатов. Тогда компания решает вернуться к связи Т1 и увеличить размер окна ТСР с изначальных 8К до 65К. Поскольку расширение WAN связи дорого, то оптимизация таких параметров, как размер окна TCP является предпочтительней. 6.2 Выполнение задания Для начала работы необходимо: 1. запустить программу IT Guru; 2. выбрать окно File > Open…; 3. выбрать проект с именем TCP _ Windows _ Size и нажать О k. После этого получим исходный проект (рисунок 6.1).
Рисунок 6.1 – Исходный проект
В исходном проекте уже имеется один из центров банка Standard Chartered в Вашингтоне, соединенный с одним из филиалов в Сиднее через сеть Frame Relay. Теоретически, передача файла 25Мб через связь Т1 не должна занять более 130 с. Необходимо запустить прогон на час модельного времени и узнать реальное время передачи файла. Для этого необходимо выполнить последовательность действий. 1. Щелкнуть по инструментальной кнопке configure / run simulation 2. Убедиться, что продолжительность имитации Duration установлена на 1 час. 3. Нажать Run. 4. Когда имитация закончится, нажать Close. Теперь необходимо оценить реальное время отклика для пересылки файла. Для этого нужно выполнить следующие действия: - выбрать окно Results > View Results…; - выбрать пункт Global Statistics > Ftp > Upload Response Time (sec.) и нажать кнопку Show. Как видно из графика на рисунке 6.2, реальное время отклика близко к 550 с. Это намного больше, чем его теоретическая оценка и поэтому IT команда сразу же предположила, что линии Т1 не хватает для пересылки такого большого файла.
Рисунок 6.2 – Время отклика при загрузке по FTP
Таким образом, планируется изменить связь между маршрутизаторами и каналом Frame Relay от Т1 к Т3, а для этого нужно выполнить следующие действия: - нажать на кнопку hide or show all graphs , чтобы спрятать график; - закрыть окно View Results. Теперь необходимо изменить связь. Для этого необходимо: - выбрать окно Scenarios > Duplicate Scenario…; -назвать сценарий Window_Size_8K_WAN_Link_T3. Моделирование сети
После завершения всех изменений в сети, запустим прогон на один час модельного времени, чтобы увидеть, ведет ли изменение полосы пропускания к улучшению времени отклика. После этого необходимо сравнить времена отклика Ftp. Компания считает, что изменение связи уменьшит время отклика приложения. Для такого изменения необходимо: - выбрать окно Results > Compare Results…; - выбрать пункт Global Statistics > Ftp > Upload Response Time ( sec.); - нажать кнопку Show и выбрать Close в окне View Results.
Рисунок 6.4 – Результат изменения связи
Как видно из рисунка 6.4, в результате изменения связи время отклика снизилось приблизительно от 550 с до 475 с. Однако IT команда подсчитала, что пересылка файла в 25 Мбайт через связь Т3 должна занять примерно 5 с. Результаты показывают, что полоса пропускания не является причиной большого времени загрузки. Компания решает вернуться к связям Т1 и увеличить размер окна TCP от 8К по умолчанию до 65К. Для этого необходимо выбрать окно Scenarios > Switch To Scenario > Window _ Size _8 K _ WAN _ Link _ T 1, а дальше выбрать пункт Scenario > Duplicate Scenario… и в заключение назвать сценарий Window _ Size _65 K _ WAN _ Link _ T 1. Конфигурация сервера центра данных на размер окна ТСР в 65К 1. Щелкнуть дважды по подсети, помеченной Washington Backup Station. 2. Щелкнуть правой кнопкой мыши на Backup Server и выбрать Edit Attributes . 3. Нажать на колонку Value для TCP Parameters и выбрать Edit…
Рисунок 6.5 – Выбор размера окна
Для того, чтобы установить размер окна, необходимо изменить значение Value для Receive Buffer ( bytes ) на 65535 и выбрать О k , чтобы закрыть все окна. Теперь необходимо задать размер окна ТСР для филиала в Сиднее.
Задание размера окна 1. Нажать правой кнопкой мыши на рабочей области и выбрать Go To Parent Subnet. 2. Кликнуть дважды по подсети, обозначенной Sydney Branch. 3. Нажать правой кнопкой мыши на рабочей станции Sydney Branch и выбрать Edit Attributes. 4. Задать размер окна ТСР на 65К тем же самым способом, что и на сервере. Затем необходимо убедиться, что WAN связи установлены на T1, и заново запустить прогон, чтобы оценить качество функционирования сети. Содержание лабораторной работы Цель лабораторной работы заключается в оценке влияния внедрения политики защиты от несанкционированного доступа на производительность приложений и загрузку каналов связи. Основная сеть Банка Standard Chartered соединяется с Интернетом через брандмауэр CISCO PIX Firewall. Пользователи используют различные приложения, включая электронную почту, веб-браузеры и авторизацию кредитных карточек. Более того, некоторые пользователи осуществляют нелегальное копирование файлов для пиратского тиражирования музыки и видео. Сначала необходимо оценить выполнение приложений без политики защиты от несанкционированного доступа. Таким образом, незаконный трафик не блокируется. Наиболее критичным приложением для банка Standard Chartered является авторизация кредитных карточек. Для этого приложения требуется время отклика менее чем в 2 секунды. 7.2 Выполнение задания
Начало работы 1. Запустить программу IT Guru. 2. Выбрать меню File > Open… 3. Выбрать проект Firewall _ Implementation, нажать О k и получить исходную сеть, показанную на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1 – Исходная сеть Моделирование сети Для того, чтобы оценить выполнение критичного приложения, необходимо осуществить прогон модели. Оценку функционирования сети провести для одного модельного часа. Для этого нужно выполнить последовательность действий. 1. Нажать на кнопку configuration/run simulation 2. Установить продолжительность Duration на 1 час. 3. Нажать Run. 4. После прогона нажать Close. Теперь необходимо оценить время отклика приложения авторизации кредитных карточек для всех пользователей, а также использование WAN связи. Как отмечалось ранее, требуется, чтобы критическое время отклика приложения авторизации кредитных карточек было не больше 2 секунд. Оценка производительности приложения 1. Нажать правой кнопкой мыши и выбрать View Results. 2. Выбрать пункт Global Statistics > DB Query > Response Time (sec.) (рисунок 7.2).
Рисунок 7.2 – Оценка производительности приложения
3. Выбрать Show. Теперь необходимо добавить к этому окну усредненные кривые (рисунок 7.3). 4. Нажать на окно с предыдущим графиком, чтобы добавить эту кривую на панель (рисунок 7.4). 5 Нажать кнопку Close в окне View Results.
Рисунок 7.3 – Усредненные кривые
Рисунок 7.4 – Статистические данные
6.Щелкнуть правой кнопкой мыши по WAN связи и выбрать View Results, чтобы оценить ее загрузку (рисунок 7.5). 7.Выбрать point-to-point > utilization и нажать Show.
Рисунок 7.5 – Загрузка WAN связи
Замечание. Для того, чтобы включить или отключить графики, необходимо использовать кнопку hide or show all graphs 8. Закрыть окно View Results.
Рисунок 7.6 – Результирующие графики
Полученные результаты показывают, что: 1) время отклика приложения авторизации кредитных карточек больше, чем 2 секунды; 2) загрузка WAN связи высока, что может быть причиной неприемлемого времени отклика приложения. Поэтому компания решила установить и настроить устройство защиты от несанкционированного доступа, чтобы заблокировать передачу файлов между клиентскими компьютерами напрямую. Для этого необходимо: 1.выбрать меню Scenarios > Duplicate Scenario…; 2. назвать сценарий Firewall Implemented. Теперь надо настроить брандмауэр, чтобы заблокировать видео-трафик, а для этого - выполнить ниже перечисленные действия. 1. Щелкнуть правой кнопкой мыши по CISCO PIX Firewall и выбрать Edit Attributes. 2. Нажать в колонке Value на параметр Proxy Server Information (рисунок 7.7).
Рисунок 7.7 – Настройка брандмауэра
3. Выбрать значение Voice и изменить значение для Proxy Server Deployed с Yes на No и затем дважды нажать на О k (рисунок 7.8).
Рисунок 7.8 – Настройка брандмауэра
Теперь вновь нужно запустить прогон модели, чтобы оценить эффект от внедрения устройства защиты на производительность приложения. Для такой оценки необходимо сравнить время отклика приложения авторизации кредитных карточек и загрузку WAN связи. Это достигается выполнением последовательности действий. 1. Щелкнуть правой кнопкой мыши по рабочей области и выбрать окно Compare Results. 2. Выбрать пункт Global Statistics > DB Query > Response Time (sec.) (рисунок 7.9). 3. Нажать кнопку Show и затем в окне View Results нажать Close. 4. Щелкнуть правой кнопкой мыши по WAN связи и выбрать пункт Compare Results. 5. Выбрать point-to-point > utilization (рисунок 7.10). 6. Нажать Show и затем закрыть окно View Results.
Рисунок 7.9 – Сравнение результатов
Рисунок 7.10 – Результирующие графики
Дополнительный сценарий Сценарий. Необходимо продублировать сценарий Without _ Firewall _ Implementation и затем, вместо внедрения устройства защиты, улучшить WAN связь и оценить эффект. Содержание лабораторной работы Предыдущие лабораторные работы были сосредоточены на сетях и Интернете (от физического - 1 до транспортного - 4 уровней OSI). Однако для пользователей не меньший интерес представляет прикладной уровень -7. Лабораторная работа использует модуль OPNET ` s Application Characterization Environment (ACE), для обнаружения и устранения неполадок и оценки времени отклика для конкретного приложения Oracle. Модуль АСЕ осуществляет визуализацию и оценку характеристик, что помогает при анализе приложения. Менеджеры сетей и разработчики приложений могут использовать АСЕ для того, чтобы: - устранить узкие места в сети и приложении; - диагностировать проблемы приложения; - исследовать предложенные установки для существующих приложений; - прогнозировать выполнение приложения при различных конфигурациях и условиях работы сети.
Рисунок 8.1 – Общая схема сети
Цель лабораторной работы - решение задачи анализа производительности двухуровневого (клиент/сервер) приложения Oracle. Также будут исследованы возможные узкие места, которые могут привести к большому времени отклика. Приложение выполняется следующим образом: клиенты получают доступ к Oracle Server в Центре данных через сеть Metropolitan Area Network (MAN) с широкой полосой пропускания и малым временем задержки. Время отклика клиентского приложения равно 12 секундам. При решении проблемы производительности приложения при помощи АСЕ важно выбрать правильный метод перехвата трафика. Модуль АСЕ сконструирован таким образом, чтобы можно было анализировать единственную транзакцию приложения. В лабораторной работе будут использоваться реальные данные: трассировочный файл, который содержит трафик приложения (из сниффера). Необходимо отфильтровать остальные пакеты, потому что АСЕ считает их частью субъекта приложения. В идеальном случае задача состоит в том, что необходимо захватить трассу, которая представляет собой только одну транзакцию. А в реальном случае, нужно будет фильтровать посторонние сообщения. Сообщения в принципе можно отфильтровать в три момента времени: - при захвате трассирующего файла из сети; - во время поступления данных; - внутри редакторов АСЕ, как показано в данной лабораторной работе. В этой работе захваты трасс происходят одновременно для клиента и для сервера. Эти захваты затем соединяются, чтобы получить наилучший показатель задержек на каждом отдельном компьютере и сети в целом.
8.2 Выполнение задания Сначала нужно открыть приложение Прогноз в АСЕ. Далее необходимо выполнить последовательность действий. 1. Запустить программу IT Guru. 2. Выбрать меню File > Open…Из меню выбрать пункт Application Characterization. Скроллировать его до проекта с названием Oracle _2_ Tier _ Application, выбрать его и нажать О k. Если получено сообщение о том, что нет возможности открыть файл, то нужно выбрать Oracle _2_ Tier _ Application _ B и нажать О k (рисунок 8.2).
Рисунок 8.2 – Окно выбора проекта
Визуализация приложения После получения «окна выбора проекта» появляется «карта обмена данных» (рисунок 8.3). Используя эту карту, необходимо проанализировать приложение в деталях.
Рисунок 8.3 – Карта обмена данных
Эта карта показывает данные, перемещаемые между уровнями приложений Oracle по оси времени. Цвета сообщений приложения представляют размер сообщения. Каждая цветовая группа представляет гистограмму распределения размеров сообщений. 1. Порядок уровней может быть изменен, чтобы облегчить интерпретацию карты путем перемещения имени уровня вверх или вниз. В этом случае нужно сохранять уровни в прежнем порядке – уровень Oracle _ Client наверху, а уровень Oracle _ Server внизу. 2. В каждой группе около одной трети сообщений являются желтыми (101 – 500 байт на сообщение) и около двух третей – оранжевыми (1 – 100 байт на сообщение). Это говорит о том, что приложение посылает много маленьких сообщений. 3. Необходимо разделить сообщения, следующие в разных направлениях и выбрать пункт View > Split Groups. 4. Теперь сообщения разделены на две группы, и можно обнаружить больше деталей. Можно увидеть, что: - верхняя группа представляет сообщения от клиента к серверу, а правая – от сервера к клиенту; - в группе сообщений клиент-сервер около половины сообщений являются оранжевыми; - в группе сообщений сервер-клиент около двух третей сообщений являются оранжевыми. 5. Следует посмотреть контекстное окно указателя, поместив мышь над первой группой сообщений. Это окно показывает, что первая группа сообщений представляет 183 сообщения в каждом направлении (рисунок 8.4).
Рисунок 8.4 - Карта обмена данных после разделения сообщений
ТЕХНОЛОГИЯ ETHERNET Содержание лабораторной работы Технология Ethernet является образцом Carrier Sense, Multiple Access with Collision Detect (CSMA/CD) технологии ЛВС. Ethernet - это сеть множественного доступа (Multiple Access), то есть узлы посылают и принимают фреймы через общие каналы связи. Carrier sense в CSMA/CD означает, что все каналы могут быть разделены на свободные и занятые связи. Collision Detect означает, что узел «слушает», как он передает фрейм и может таким образом, установить, когда передаваемый фрейм искажается фреймом, передаваемым с другого узла. В этой лабораторной работе будет установлена сеть Ethernet с 30 узлами шинной топологии, соединенными коаксиальным кабелем. Коаксиальная связь действует на скорости передачи данных в 10 Мб/с. Цель лабораторной работы заключается в исследовании зависимости пропускной способности сети от ее загрузки и размеров пакетов.
9.2 Выполнение задания Моделирование сети
Чтобы изучить работу сети при различных нагрузках, нужно запустить модель несколько раз, изменяя нагрузки в сети. Для этого используют простой способ. Ранее был переведен на более высокий уровень атрибут Intrarrival Time для генерации пакетов. Присвоение различных значений этому атрибуту выполняется последовательностью действий. 1. Нажать на клавишу Configure / Run Simulation. 2. Убедиться, что выбрана вкладка Common и атрибуту Duration присвоить значение 15 секунд. 3. Выбрать вкладку Object Attributes. 4. Нажать на кнопку Add. Диалоговое окно Add Attribute должно появиться заполненным улучшенными атрибутами всех узлов сети (рисунок 9.5).
Рисунок 9.5 – Окно конфигурации моделирования
Нужно добавить атрибут Interarrival Time для всех узлов. Чтобы сделать это, необходимо выполнить следующие действия: - нажать на первый атрибут в списке (Office Network . node _0. Traffic Generation…); - нажать на кнопку Wildcard; - нажать на node _0 и из меню выбрать звездочку (*); Теперь сгенерирован новый атрибут, содержащий звездочку (второй в списке), и его нужно добавить, щелкнув по соответствующей ячейке под колонкой Add. Диалоговое окно Add Attribute должно выглядеть так, как показано ниже на рисунке 9.6. Затем нажать кнопку О k.
Рисунок 9.6 - Диалоговое окно Add Attribute
5. В списке атрибутов объекта моделирования появится Office Network.*.Traffic Generation Parameter… Нужно нажать на этот атрибут, и чтобы выбрать его > нажать на кнопку Values диалогового окна. 6. Добавить следующие девять значений функций распределений времени между пакетами в трафике, как показано на рисунке 9.7.
Рисунок 9.7 – Настройка Office Network.*.Traffic Generation Parameter… 7. Нажать О k. Посмотреть на верхний правый угол диалогового окна Simulation Configuration и убедиться, что атрибут Number of runs in set установлен на 9 (рисунок 9.8).
Рисунок 9.8 - Окно конфигурации моделирования
8. Для всех моделей по 9 прогонов каждая, нам нужен имитатор, чтобы сохранить «скалярное» значение, которое представляет средняя нагрузка в сети и чтобы сохранить другое скалярное значение, которое представляет среднюю пропускную способность сети. Чтобы сохранить эти скалярные величины в файле, понадобится имитатор. 9. Присвоить < инициалы>_Ethernet _ Coax текстовому полю Scalar file (рисунок 9.9). 10. Нажать кнопку О k и затем сохранить проект (рисунок 9.9).
Рисунок 9.9 – Вкладка Advanced
Содержание лабораторной работы Эта лабораторная работа предназначена для того, чтобы продемонстрировать внедрение и использование коммутированных ЛВС. Моделирование в этой лабораторной работе поможет изучить работу различных ЛВС, соединенных при помощи коммутаторов и концентраторов. Существует ограничение на количество узлов, которые могут быть соединены в сети и на размер площади, которую может обслужить сеть. ЛВС используют коммутаторы, чтобы задействовать связь между двумя компьютерами даже тогда, когда нет прямого соединения между этими узлами. Коммутатор – это устройство с несколькими входами и выходами, к которым присоединены компьютеры. Основная работа коммутатора состоит в том, чтобы принимать пакеты, которые прибывают на вход и переправлять их на правильный выход таким образом, чтобы они могли достичь своего получателя. Ключевая проблема, с которой сталкивается коммутатор - это ограниченная полоса пропускания его выходов. Если пакеты, предназначенные для определенного выхода, прибывают на коммутатор и скорость их прибытия превышает пропускную способность этого выхода, то мы получим проблему столкновения пакетов. В этом случае коммутатор выстроит пакеты в очередь или отправит в буфер до тех пор, пока проблема не устранится. В этой лабораторной работе будут создаваться коммутированные ЛВС, с использованием двух различных коммутирующих устройств: концентраторов и коммутаторов. Концентратор передает пакет, прибывший на один из его входов, на все выходы вне зависимости от назначения пакета. С другой стороны, коммутатор передает пакет на один или более выходов в зависимости от назначения пакета. Целью лабораторной работы является исследование степени влияния конфигурации сети и типов коммутирующих устройств на пропускную способность сети. 10.2 Выполнение задания Создание нового проекта 1.Запустить OPNET IT Guru Academic Edition и из меню File выбрать New . 2.Выбрать Project, нажать О k, назвать проект <инициалы>_ SwitchedLAN , сценарий OnlyHub и нажать О k. 3. В диалоговом окне Initial Topology выбрать Create Empty Scenario , нажать Next , выбрать пункт Office из списка Network Scale, нажать Next три раза и нажать О k. 4. Закрыть диалоговое окно Object Palette.
Создание сети Для создания коммутированной сети выполнить последовательность действий. 1. Выбрать меню Topology > Rapid Configuration. Из меню выбрать Star и нажать кнопку О k. 2. В диалоговом окне Rapid Configuration нажать на кнопку Select Models . Из меню Model List выбрать ethernet и нажать О k. 3. В диалоговом окне Rapid Configuration установить следующие пять параметров: Center Node Model = ethernet 16_ hub, Periphery Node Model = ethernet _ station, Link Model = 10 BaseT, Number = 16, Y = 50, Radius = 42 и нажать Оk (рисунок 10.1).
Рисунок 10.1 - Диалоговое окно Rapid Configuration
4. Щелкнуть правой кнопкой мыши по узлу node_16 > Edit Attributes >, изменить имя атрибута на Hub1 и нажать кнопку О k. Созданная сеть должна выглядеть, как показано на рисунке 10.2. Как всегда, нужно убедиться, что проект сохранен.
Рисунок 10.2 - Коммутированная сеть Выбор статистик Чтобы выбрать статистики, которые должны быть собраны во время моделирования, необходимо выполнить последовательность действий. 1.Щелкнуть правой кнопкой мыши в любом месте и выбрать из меню Choose Individual Statistics. 2.В диалоговом окне Choose Results выбрать следующие четыре статистики, показанные на рисунке 10.4. 3.Нажать кнопку О k. Для задания длительности моделирования выполнить последовательность действий. 1. Нажать на кнопку Configure/Run Simulation. 2. Установить длительность на 2.0 минуты. 3. Нажать О k.
Рисунок 10.4 - Диалоговое окно Choose Results Сеть, которая только что была создана, использует только один концентратор для соединения 16 станций. Спроектируем другую сеть, которая использует коммутатор, и посмотрим, как это отразится на работе сети. Чтобы сделать это, создадим копию имеющейся сети. 1. Из меню Scenarios выбрать Duplicate Scenario, дать ему имя HubAndSwitch и нажать О k. 2. Открыть Object Palette нажатием на Теперь разместим в новом сценарии концентратор и коммутатор (рисунок 10.5). Чтобы добавить Hub, нужно нажать на его изображение, передвинуть мышь по рабочему пространству и щелкнуть там, где нужно разместить узел. Точно так же добавляется Switch. 3. Закрыть окно Object Palette. 4. Щелкнуть правой кнопкой мыши по новому узлу, появится Edit Attributes, изменить имя атрибута на Hub 2 и нажать кнопку О k. 5. Щелкнуть правой кнопкой мыши по коммутатору, появится Edit Attributes , изменить имя атрибута на Switch и нажать О k.
Рисунок 10.5 – Сетевое оборудование
6. Переконфигурировать сеть сценария HubAndSwinch так, как это показано на рисунке 10.6. 7. Сохранить проект. Рисунок 10.6 – Новая конфигурация сети Создание нового проекта 1. Запустить OPNET IT Guru Academic Edition и из меню File выбрать New. 2. Выбрать Project, нажать кнопку О k, назвать проект < инициалы>_NetDesign, сценарий SimpleNetwork и нажать О k. 3. В диалоговом окне Initial Topology убедиться, что выбран Create Empty Scenario, нажать кнопку Next, из списка Network Scale выбрать Campus, из меню Size выбрать Miles, присвоить 1 как X Span, так и Y Span , два раза нажать Next и нажать кнопку Оk. Создание и настройка сети Для инициализации сети нужно выполнить ниже перечисленные действия. 1. В верхней части проектного окна должно появиться диалоговое окно Object Palette. Если его там нет, то необходимо открыть его, нажав 2. Добавить к проектному окну следующие объекты: Application , Config , Profile Config , subnet. 3.Чтобы добавить объект, нужно нажать на его изображение (знак), передвинуть мышь на рабочую область и щелкнуть левой кнопкой мыши, чтобы разместить объект. Затем нажать на правую кнопку мыши. Рабочее пространство должно содержать следующие три объекта (рисунок 11.1). 4.Закрыть диалоговое окно Object Palette и сохранить проект.
Рисунок 11.1 – Рабочее пространство Настройка сервиса 1. Щелкнуть правой кнопкой мыши по узлу Application Config , появится Edit Attributes , изменить атрибут name на Applications , изменить атрибут Application Definitions на Default и нажать кнопку О k. 2. Щелкнуть правой кнопкой мыши по узлу Profile Config , появится Edit Attributes , изменить атрибут name на Profiles , изменить атрибут Profile Configuration на Sample Profiles и нажать кнопку О k. Замечание. Атрибут Sample Profiles подсоединяет приложения, востребованные такими пользователями, как инженеры, исследователи, продавцы и пользователи мультимедиа. Настройка подсети 1. Щелкнуть правой кнопкой мыши по узлу subnet , появится окно Edit Attributes , изменить атрибут name на Engineering и нажать О k. 2. Два раза щелкнуть мышью по узлу Engineering . Получится пустое рабочее пространство, указывающее на то, что подсеть не содержит никаких объектов. 3. Открыть базу рисунков 4. Добавить следующие пункты к рабочему пространству подсети: 10 BaseT LAN , ethernet 16 Switch и связь 10 BaseT link, чтобы соединить ЛВС с коммутатором и затем закрыть окно. 5. Щелкнуть правой кнопкой мыши по узлу 10 BaseT LAN > Edit Attributes >, изменить имя атрибута на LAN и убедиться, что значение атрибута Number of Workstations равно 10. Нажать на колонку Value для Application: атрибут Supported Profiles и выбрать Edit . Должна получиться таблица, в которой необходимо: - установить число рядов равным 1; - установить атрибут Profile Name на Engineer. - дважды нажать кнопку О k. Только что созданный объект эквивалентен топологии «звезда» ЛВС из 10 рабочих станций. Трафик, полученный от пользователей этой ЛВС, напоминает полученный от engineers. 6. Переименовать ethernet16Switch на Switch. 7. Подсеть будет выглядеть так, как показано на рисунке 11.2. 8. Сохранить проект.
Рисунок 11.2 – Подсеть
Настройка всех отделов 1. Вернуться в основное окно проекта, нажав на кнопку Go to the higher level Подсети для других отделов компании должны быть похожими на эту, за исключением поддерживающих параметров. 2. Сделать три копии только что созданной подсети Engineering. Нажать на узел Engineering, из меню Edit выбрать Copy , а из меню Edit три раза выбрать Paste, помещая подсеть в рабочее пространство после каждого раза, чтобы создать новые подсети. 3. Переименовать (щелкнув правой кнопкой мыши по подсети и выбрав Set Name ) и организовать подсети, как показано ниже на рисунке 11.3. 4. Нажать дважды на узел Research > Edit атрибуты его ЛВС > Edit значение Application: атрибут Supported Profiles >, изменить значение Profile Name с Engineer на Researcher >, дважды нажать О k и перейти на более высокий уровень, нажав на кнопку
Рисунок 11.3 – Подсети
5. Повторить шаг 4 с узлом Sales и присвоить его Profile Name параметр Sales person. 6. Повторить шаг 4 с узлом E - Commerce и присвоить его Profile Name параметр E - commerce Customer. 7. Сохранить проект. Настройка серверов Теперь нужно внедрить подсеть, которая содержит серверы. Серверы должны поддерживать приложения, установленные используемыми профилями. Можно перепроверить эти приложения, редактируя атрибуты узла Profile . Необходимо проверить каждый ряд под иерархией Applications, которая, в свою очередь, находится под иерархией Profile Configuration. Можно увидеть, что нужны серверы, которые поддерживают следующие приложения: Web browsing , Email , Telnet , File Transfer, Database и File Print. Для этого необходимо выполнить ряд действий. 1. Открыть меню Object Palette 2. Из меню Object Palette добавить три ethernet _ servers , один ethernet 16_ switch и три 10 BaseT связи, чтобы соединить серверы с коммутатором. 3. Закрыть Object Palette. 4. Переименовать серверы и коммутатор, как показано ниже на рисунке 11.4.
Рисунок 11.4 – Серверы и коммутатор
5. Нажать правой кнопкой мыши на каждый из серверов, показанных выше и отредактировать значение приложения ( Application ): атрибута Supported Services. Для этого выполнить: - для Web Server добавить четыре ряда для поддержки услуг Web Browsing ( Light HTTP 1.1), Web Browsing ( Heavy HTTP 1,1), Email ( Light ) и Telnet Session ( Light); - для File Server добавить два ряда для поддержки услуг File Transfer ( Light ) и File Print ( Light); - для Database Server добавить один ряд для поддержки услуги Database Access ( Light ). 6. Вернуться в окно проекта, нажав на кнопку Go to the higher level 7. Сохранить проект. Соединение подсетей 1. Открыть меню Object Palette Когда создается каждая связь, нужно быть уверенным в том, что она сконфигурирована так, чтобы подсоединить «коммутаторы» в обеих сетях один к другому. Это можно сделать, выбирая их из меню, как показано ниже на рисунке 11.5.
Рисунок 11.5
2. Закрыть меню Object Palette. 3. Полученная сеть должна быть аналогична показанной на рисунке 11.6. 4. Сохранить проект. Рисунок 11.6 – Полученная сеть Выбор статистики Чтобы протестировать производительность сети, нужно собрать одну из множества приемлемых статистик. 1. Щелкнуть правой кнопкой мыши в проектном окне и выбрать из меню Choose Individual Statistics. 2. В диалоговом окне Choose Results выбрать статистику, показанную на рисунке 11.7. 3. Нажать кнопку О k.
Рисунок 11.7 - Диалоговое окно Choose Results
Настройка моделирования 1. Нажать на кнопку Configure/Run Simulation 2. Установить длительность на 30 минут. 3.Нажать кнопку О k. Дублирование сценария В только что созданной сети предполагалось, что в связях не имелось фоновых трафиков. В реальных сетях связи они обычно существуют. Нужно создать дубликат сценария SimpleNetwork, но с использованием фона в связях 100 BaseT. 1. Из меню Scenarios выбрать Duplicate Scenario, дать ему имя BusyNetwork и нажать Оk. 2. Выбрать все связи 100 Base одновременно (нажимая на них и при этом удерживая клавишу Shift ), щелкнуть правой кнопкой мыши по любой из них, появится Edit Attributes , а в проверочном окошке уточнить соответствие Apply Changes и Selected Objects. 3. Раскрыть дерево атрибута Background Utilization , раскрыть ряд 0 дерева и присвоить "99" атрибуту background utilization (%), как это показано ниже на рисунке 11.8.
Рисунок 11.8 – Фоновая загрузка
4. Нажать кнопку Оk. 5. Сохранить проект. Моделирование сети
Запуск процесса моделирования одновременно для двух сценариев. 1. Перейти к меню Scenarios и выбрать пункт Manage Scenarios. 2. Изменить значения под колонкой Results на <collect> (или recollect) для обоих сценариев. Сравнить с рисунком 11.9.
Рисунок 11.9 – Сбор статистик
3. Нажать кнопку О k, чтобы запустить два процесса имитации. В зависимости от скорости используемого процессора, это может занять несколько секунд. 4. После того, как два прогона моделирования завершены (по одному для каждого сценария), нажать Close. 5. Сохранить проект. Содержание лабораторной работы Целью лабораторной работы является изучение воздействия уровней адаптации АТМ и классов услуг на производительность сети. Режим асинхронной передачи (Asynchronous Transfer Mode – ATM) – это ориентированная на соединения пакетно-коммутированная технология. Пакеты, которые коммутируются в АТМ сети, имеют фиксированную длину в 53 байта и называются сотами. Размер соты оказывает влияние на производительность голосового трафика. Уровень адаптации АТМ (AAL) находится между АТМ и протоколами пакетов различной длины, такими, как IP и которые могут использовать АТМ. Заголовок AAL содержит информацию, нужную для места назначения, чтобы восстановить исходное сообщение из сот. Так как технология АТМ была спроектирована для поддержки всех видов услуг, включая голос, видео и данные, различные услуги будут иметь различные уровни AAL. Уровни AAL1 и AAL2 были спроектированы для поддержки приложений типа голоса, а - AAL3/4 и AAL5 осуществляют поддержку пакетов данных, следующих через АТМ. АТМ предоставляет QoS возможности с помощью 5 классов услуг: CBR, VBR-rt, VBR-nrt, ABR и UBR. С помощью CBR (constant bit rate) источник передает трафик на фиксированной скорости. Класс CBR хорошо приспособлен к голосовому трафику, который обычно требует цепной коммутации. Таким образом CBR является очень важным для телефонных компаний. Класс UBR (unspecified bit rate) является наилучшей услугой АТМ. Существует небольшое отличие между UBR и best-effort моделью. Так как АТМ всегда требует фазу установления соединения перед тем, как данные посылаются, то UBR позволяет источнику устанавливать максимальную скорость, с которой данные будут передаваться. Коммутаторы могут воспользоваться этой информацией, чтобы решить, принять или отвергнуть новую виртуальную сеть. В этой лабораторной работе нужно установить АТМ сеть, которая имеет три приложения: Voice, Email , FTP и изучить, как выбирать уровень адаптации и класс услуг. 12.2 Выполнение задания 1. Запустить OPNET IT Guru Academic Edition и из меню File выбрать пункт New. 2. Выбрать Project и нажать кнопку О k. 3. В диалоговом окне Startup Wizard: Initial Topology убедиться, что выбран Create Empty Scenario. Нажать Next, из списка Network Scale выбрать Choose From Maps и опять нажать Next . Из карт выбрать USA и нажать Next , а в списке Select Technologies включить atm_advanced Model Family, как это показано на рисунке 12.1. Затем нажать кнопки Next и О k.
Рисунок 12.1 - Диалоговое окно Startup Wizard
1. Диалоговое окно Object Palette должно быть наверху проектного окна. Если его там нет, то необходимо открыть его, нажав 2. Добавить к проектному рабочему пространству следующие объекты из базы: Application Config , Profile Config , 2 atm 8_ crossconn _ adv коммутатора и subnet. 3. Для того, чтобы добавить объект из базы, нужно нажать на его изображение в базе рисунков, переместить мышь на рабочее пространство и нажать на нее, чтобы разместить объект, затем щелкнуть правой кнопкой мыши, чтобы выйти из режима создания объекта. 4.Закрыть диалоговое окно Object Palette, переименовать объекты (щелкнув правой кнопкой мыши по узлу Set Name ), которые были добавлены, как это показано ниже, на рисунке 12.2 и сохранить проект.
Рисунок 12.2 – Сеть
Настройка приложения 1. Щелкнуть правой кнопкой мыши по узлу Applications , появится окно Edit Attributes , расширить атрибут Application Definitions и установить число рядов на 3, а затем поименовать ряды: FTP , Email и Voice. 2. Перейти на ряд FTP , раскрыть дерево Description и присвоить FTP значение High Load. 3. Перейти на ряд Email , раскрыть дерево Description и присвоить E - mail значение High Load. 4. Перейти на ряд Voice , раскрыть дерево Description и присвоить Voice значение PCM Quality Speech (рисунок 12.3). 5. Нажать кнопку О k и сохранить проект.
Рисунок 12.3 – Настройка трафика
Настройка профилей
1. Щелкнуть правой кнопкой мыши по узлу Profiles , появится окно Edit Attributes, расширить атрибут Profile Configuration и установить число рядов 3. 2. Назвать и установить атрибуты ряда 0, как это показано ниже на рисунке 12.4. Рисунок 12.4 – Настройка профиля FTP
3. Назвать и установить атрибуты ряда 1, как это показано на рисунке 12.5. Рисунок 12.5 - Настройка профиля E-mail 4. Назвать и установить атрибуты ряда 2, как это показано ниже на рисунке 12.6. Замечание. Для того, чтобы установить продолжительность Duration на Exponential (60), нужно присвоить “ Not Used ” атрибуту “ Special Values ”) и закрыть диалоговое окно O b ject Palette.
Рисунок 12.6 - Настройка профиля Voice
Настройка подсети NorthEast 1. Дважды щелкнуть по узлу подсети Northeast. Получится пустое рабочее пространство, означающее, что подсеть не содержит никаких объектов. 2. Открыть базу ресурсов и убедиться, что из меню выбран atm_advanc ed. 3. Добавить следующие пункты к рабочему пространству подсети: один atm 8_ crossconn _ adv коммутатор, один atm _ uni _ server _ adv, 4atm _ uni _ client _ adv и соединить их при помощи двухсторонних связей atm _ adv. Закрыть базу и переименовать объекты, как показано на рисунке 12.7. 4. Изменить атрибут data rate на DS 1.
Рисунок 12.7 - Подсеть Northeast
5. Как для NE _ Voice 1, так и для NE _ Voice 2, установить следующие атрибуты: - установить ATM Application Parameters только на CBR; - раскрыть дерево ATM Parameters и установить Queue Configuration только на CMR; - раскрыть дерево Application : Supported Profiles , установить число рядов на 1, раскрыть дерево row 0 и установить Profile Name на Voice _ P; - установить Application: Supported Services , отредактировать его значение, установить rows на 1, установить Name добавленного ряда на Voice и нажать кнопку О k; -раскрыть дерево Application: Transport Protocol > Voice Transport = AAl2. 6. Для NE_Voice1 выбрать Edit Attributes, отредактировать значение атрибута Client Address и записать NE_Voice1. 7. Для NE_Voice2 выбрать Edit Attributes, отредактировать значение атрибута Client Address и записать NE_Voice2. 8. Настроить NE _ Data Server следующим образом: - раскрыть дерево Application : Supported Services , отредактировать его значение, установить rows на 2, установить Name добавленных рядов на EMAIL и ftp и нажать О k; - раскрыть дерево Application: Transport Protocol Specification > Voice Transport = AAL2; - отредактировать значение атрибута Server Address и записать NE _ DataServer. 9. Для NE _ Data 1 и NE _ Data 2 установить следующие атрибуты: - раскрыть дерево ATM Parameters и установить Queue Configuration на UBR; - раскрыть дерево Application : Supported Profiles , установить rows на 2, установить Profile Name на FTP (для ряда 0) и на EMAIL _ P (для ряда 1). 10. Для NE _ Data 1 выбрать Edit Attributes , отредактировать значение атрибута Client Address и записать NE _ Data 1. 11. Для NE _ Data 2 выбрать Edit attributes , отредактировать значение атрибута Client Address и записать NE _ Data 2. 12. Сохранить проект. Добавление подсетей 1. Вернуться в окно проекта, нажав на кнопку Go to the higher level. Подсети других регионов должны быть похожими на NorthEast, за исключением имен и адресов клиентов. 2. Сделать три копии только что созданной подсети. 3. Переименовать подсети (щелкнув правой кнопкой мыши по узлу Set Name ) и подсоединить их к коммутаторам при помощи связей atm _ adv, как это показано на рисунке 12.8. 4. Изменить data rate для всех связей на DS 1. 5. Выбрать и дважды щелкнуть по каждой из новых подсетей и изменить names , client address и server address узлов внутри подсетей (например, заменить NE на SW для подсети SouthWest).
Рисунок 12.8 – Соединенная сеть
6. Для всех голосовых станций во всех подсетях (всего их восемь) отредактировать значение атрибута Application : Destination Preferences следующим образом: - установить rows на 1; - установить Symbolic Name для Voice Destination; - нажать на (…) под колонкой Actual Name; -установить rows на 6 и для каждого ряда выбрать голосовую станцию, которая не находится в текущей подсети. Рисунок 12.9 показывает действительные имена для одной из голосовых станций в подсети NorthEast. 7. Для всех станций данных во всех подсетях (всего их восемь) сконфигурировать атрибут Application : Destination Preferences. Рисунок 12.9 – Настройка трафика
Для этого выполнить: - установить rows на 2; - установить Symbolic Name серверу FTP Server для одного ряда и Email Server для другого ряда; - для каждого символического имени нажать на (…) под колонкой Actual Name; - установить rows на 3 и для каждого ряда выбрать сервер данных, который не находится в текущей подсети. Рисунок 12.10 показывает действительные имена для одной из станций данных подсети NorthEast. Рисунок 12.10 – Настройка серверов 8. Все коммутаторы в сети (всего их шесть) настроить так, чтобы Max _ Avail _ BW очередь СBR была 100%, как показано ниже на рисунке 12.11, а Min _ Guaran _ BW была 20%. 9.Выбор результатов моделирования показан на рисунке 12.12. 10.Сохранить проект.
Рисунок 12.11 – Настройка коммутаторов
Рисунок 12.12 – Выбор статистик
Настройка моделирования 1. Нажать на кнопку Configure/Run Simulation. 2. Установить длительность на 10 минут. 3. Нажать О k. Прогон моделей будет проведен позже. В только что созданной сети использовались услуги класса CBR для приложения Voice и услуги класса UBR для приложений FTP и Email. Чтобы проанализировать эффект таких различных классов услуг, нужно создать другой сценарий, который похож на только что созданный CBR _ UBR сценарий, но который использует только один класс услуг UBR для всех приложений. В дополнение, чтобы протестировать влияние уровня адаптации АТМ, в новом сценарии будет использоваться AAL 5 для приложения Voice вместо AAL 2. Для этого нужно выполнить ниже перечисленные действия. 1. Из меню Scenarios выбрать Duplicate Scenario, дать ему имя UBR _ UBR и нажать кнопку О k. 2. Все голосовые станции во всех подсетях перенастроить следующим образом: - установить ATM Application Parameters только на UBR; - выбрать ATM Parameters; - установить Queue Configuration на UBR; - выбрать Application: Transport Protocol; - установить Voice Transport на AAL5. 3. Сохранить проект. Замечание. Для выполнения шага 2 можно воспользоваться браузером сети следующим образом: - из меню View выбрать Show Network Browser; - из меню выбрать Nodes и сравнить смотровое окошко Only Selected, как это показано на рисунке 12.13; - записать voice в соответствующем поле и нажать Enter. - в браузере сети должен быть виден список выбранных голосовых станций; - щелкнуть правой кнопкой мыши по любой голосовой станции из списка, выбрать Edit Attributes и сравнить Apply Changes с Selected Objects;
Рисунок 12.13 – Браузер сети - выполнить изменения настроек шага 2; - чтобы спрятать браузер сети, удалить Show Network Browser из меню View. Просмотр результатов 1. Из меню Results выбрать пункт Compare Results. 2. В правом нижнем углу диалогового окна Compare Results изменить меню с As is на time _ average, как это показано ниже на рисунке 12.15.
Рисунок 12.15 - Диалоговое окно Compare Results
3. Выбрать голосовую статистику Packet Delay Variation и нажать кнопку Show. Результирующий график должен напоминать рисунок 12.16.
Рисунок 12.16 - Результирующий график
Содержание лабораторной работы Цель лабораторной работы заключается в демонстрации алгоритмов контроля перегрузок, предоставляемые протоколом контроля передачи Transmission Control Protocol (ТСР) и сравнении их производительности. Лабораторная работа содержит большое число сценариев для моделирования этих алгоритмов и предоставляет возможность сравнения их производительности. Протокол ТСР в Интернете гарантирует надежную доставку потока байтов в нужном порядке. Он включает механизм текущего контроля для потока байтов, который позволяет приемнику ввести ограничение, сколько данных передатчик может передать в данное время. В дополнение, ТСР предоставляет высокоточный настроенный механизм контроля перегрузки. Суть этого механизма в том, чтобы ограничивать скорость пересылки данных с помощью ТСР для того, чтобы посылающая сторона не перегружала сеть. Проблема контроля перегрузки ТСР для каждого источника заключается в том, чтобы определить, какая пропускная способность доступна в сети, т.е. сколько пакетов она может безопасно передавать. Протокол задает параметр, разный для каждого соединения, и который называется «окном перегрузки». Последнее используется в качестве источника для ограничения количества данных, которое разрешается передавать в данное время. Протокол TCP использует механизм, называемый «аддитивное увеличение/мультипликативное уменьшение», который уменьшает окно перегрузки, когда уровень перегрузки растет, и увеличивает, когда уровень перегрузки падает. Протокол ТСР интерпретирует «слишком большое» время доставки как показатель перегрузки. Каждый раз, когда происходит таймаут, источник устанавливает окно перегрузки на половину его предыдущего значения. Это деление пополам относится к части механизма, называемого «мультипликативное уменьшение». Окно перегрузки не может быть меньше, чем один пакет. Каждый раз, когда источник успешно посылает окно перегрузки величиной в несколько пакетов, к окну перегрузки добавляется один, это - часть механизма под названием «аддитивное увеличение». ТСР использует механизм, называемый «медленный старт», чтобы «быстро» увеличить окно перегрузки с холодного старта в соединениях протокола. Он увеличивает окно перегрузки скорее по экспоненте, нежели линейно. И, наконец, протокол ТСР использует механизм, называемый «быстрая повторная передача и быстрое восстановление». В этой лабораторной работе будет установлена сеть, которая использует ТСР как протокол передачи от начала до конца, и будет проведен анализ размера окна перегрузки при помощи различных механизмов. 13.2 Выполнение задания Создание нового проекта 1. Запустить программу OPNET IT Guru Academic Edition > и из меню File выбрать пункт New. 2. Выбрать Project , нажать О k, назвать проект <инициалы>_TCP, а сценарий No _ Drop и нажать кнопку Оk. 3. В режиме Startup Wizard: диалоговое окно Initial Topology, убедиться, что выбран пункт Create Empty Scenario. Нажать New из списка Network Scale и выбрать Choose From Maps. После нажать кнопку Next , из списка Мар выбрать USA , дважды нажать Next и нажать Оk. Настройка приложения 1. Щелкнуть правой кнопкой мыши по узлу Applications , появится окно Edit Attributes и расширить атрибут Application Definition. Установить rows на 1, расширить новый ряд и назвать ряд FTP _ Application. После этого раскрыть дерево Description , отредактировать ряд FTP, как это показано на рисунке13.2. 2. Дважды нажать кнопку О k и сохранить проект.
Рисунок 13.2 – Настройка приложений
Настройка профилей 1. Щелкнуть правой кнопкой мыши по узлу Profiles, появится окно Edit Attributes , расширить атрибут Profile Configuration и установить rows на 1. 2. Назвать и установить атрибуты ряда 0, как показано на рисунке 13.3, нажать кнопку О k.
Рисунок 13.3 – Настройка FTP Настройка подсети West 1. Щелкнуть дважды по узлу подсети West. Полученное пустое рабочее пространство указывает на то, что в подсети не имеется никаких объектов. 2. Открыть палитру объектов 3. К рабочему пространству подсети добавить следующие объекты: один ethernet _ server, один маршрутизатор ethernet 4_ slip 8_ gtwy и подсоединить их к связи 100 BaseT, закрыть палитру и переименовать объекты, как это показано на рисунке 13.4.
Рисунок 13.4 – Сеть West
4. Щелкнуть правой кнопкой мыши по узлу Server _ West > Edit Attributes : - отредактировать Applications: Supported Services, установить rows на 1, установить Name на FTP _ Applicftion и нажать кнопку Ok; - отредактировать значение атрибута Server Address и записать Server_West; - раскрыть дерево TCP Parameters, установить Fast Retransmit и Fast Recovery на Disabled. 5. Нажать О k и сохранить проект. Замечание. Для того, чтобы вернуться к более высокому уровню проекта, нужно нажать на кнопку Go to next higher level
Настройка подсети East 1. Щелкнуть дважды по узлу подсети East. 2. Открыть палитру объектов 3. К рабочему пространству подсети добавить следующие объекты: один ethernet _ wkstn , один маршрутизатор ethernet 4_ slip 8_ gtwy и подсоединить их к связи 100 BaseT. Затем закрыть палитру и переименовать объекты, как это показано на рисунке 13.5. Рисунок 13.5 – Сеть East
4. Щелкнуть правой кнопкой мыши по узлу Client_East > Edit Attributes. 5. Расширить Application: выбрать иерархию Supported Profiles, установить rows на 1, раскрыть дерево row 0 и установить Profile Name на FTP_Profile. 6. Присвоить атрибутам Client Address значение Client_East. 7. Отредактировать Application: атрибут Destination Preferences следующим образом: - установить rows на 1; - установить Symbolic Name для FTP Server; - отредактировать Actual Name; - установить rows на 1; - в новом ряду присвоить колонке Name имя Server _ West. 8. Три раза нажать кнопку О k и затем сохранить проект. 9. Чтобы вернуться в окно проекта, необходимо нажать на кнопку Go to next higher level.
Выбор статистики 1. Щелкнуть правой кнопкой мыши по Server _ West в подсети West и из всплывающего меню выбрать Choose Individual Statistics. 2. В диалоговом окне Choose Results выбрать статистику TCP Connection > Congestion Window Size (bytes) и Sent Segment Sequence Number. 3. Щелкнуть правой кнопкой мыши по статистике Congestion Window Size ( bytes ), выбрать Change Collection Mode, в диалоговом окне проверить Advanced, а в ниспадающем меню присвоить все значения режиму Capture, как это показано на рисунке 13.7 и нажать О k. 4. Щелкнуть правой кнопкой мыши по статистике Sent Segment Sequence Number, выбрать режим Change Collection Mode, в диалоговом окне проверить Advanced и в ниспадающем меню присвоить все значения режиму Capture. 5. Дважды нажать О k и сохранить проект. 6. Нажать на кнопку Go to next higher level
Рисунок 13.7 - Выбор статистики Настройка моделирования 1. Нажать на 5. Установить продолжительность моделирования на 10.0 минут. 6. Нажать О k и сохранить проект.
Дублирование сценария Только что созданная сеть является «совершенной» сетью без отброшенных пакетов. Оставлялись в стороне методики быстрой повторной передачи и быстрого восстановления в ТСР. Чтобы проанализировать эффекты от отброшенных пакетов и этих методик контроля перегрузки, нужно создать два дополнительных сценария. 1. Из меню Scenarios выбрать Duplicate Scenario , дать ему имя Drop _ NoFast и нажать О k. 2. В новом сценарии щелкнуть правой кнопкой мыши по пункту IP Cloud > Edit Attributes и присвоить атрибуту Packet Discard Ratio значение 0.05%. 3. Нажать Оk и сохранить проект. 4. В сценарии Drop _ NoFast из меню Scenarios выбрать Duplicate Scenario и дать ему имя Drop_Fast. 5. В сценарии Drop_Fast щелкнуть правой кнопкой мыши по Server_West, который находится внутри подсети West > Edit Attributes, раскрыть дерево TCP Parameters, запустить атрибут Fast Retransmit и атрибуту Fast Recovery присвоить значение Reno. 6. Нажать кнопку Оk и сохранить проект.
Просмотр результатов 1. Подключиться к сценарию Drop _ NoFast и из меню Results выбрать View Results. 2. Полностью раскрыть дерево Object Statistics и выбрать следующие два результата: Congestion Window Size (bytes) и Sent Segment Sequence Number (рисунок 13.9).
Рисунок 13.9 – Выбор статистики
3. Нажать кнопку Show. Результирующие графики приведены ниже на рисунке 13.10.
Рисунок 13.10 - Результирующие графики 4. Чтобы изменить масштаб на деталях графиков, нужно щелкнуть и провести мышью так, чтобы образовать прямоугольник, как это показано выше. 5. График должен выглядеть так, как это показано на рисунке 13.11. 6. Segment Sequence Number является почти плоским при каждом скачке в окне перегрузки. 7. Закрыть диалоговое окно View Results и выбрать Compare Results из меню Result. 8. Полностью раскрыть дерево Object Statistics, как это показано на рисунке 13.12 и выбрать следующий результат: Sent Segment Sequence Number.
Рисунок 13.11 – Масштабированные графики
9. Нажать Show. После изменения масштаба результирующий график должен выглядеть так, как показано на рисунке 13.13.
Рисунок 13.12 - Выбор статистики
Рисунок 13.13 - Результирующие графики
Содержание лабораторной работы Цель лабораторной работы состоит в создании имитационной модели сети кафедры и проведении экспериментов на ней для получения информации об узких местах. Программная система OPNET Modeler предоставляет широкие возможности моделирования вычислительной сети, представленной в графическом виде, что является одним из основных преимуществ, так как пользователь имеет возможность видеть как всю сеть в целом, так и при необходимости отдельные ее участки. В результате моделирования пользователю предоставляется информация о узких местах сети ( по пропускной способности, загрузке устройства или линии связи), трафике между заданными узлами, задержки между узлами сети и др. С использованием базы ресурсов (Object Palette), представленной на рисунке 14.1, построена имитационная модель сети кафедры (рисунок 14.2). Рисунок 14.1 – Выбор устройств\линий связи по типу\производителю
Рисунок 14.2 – Схема сети кафедры
14.2 Выполнение задания
База ресурсов представляет собой набор моделей устройств различных производителей сетевого оборудования, таких как 3 C om, CISCO и других (концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, мосты и др.), а также технологий Ethernet, FDDI, Token Ring, STP, ATM, Frame Relay, VLAN, xDSL, Wireless LAN. Модель сети кафедры состоит из сервера, 30 рабочих станций, 6 коммутаторов и концентратора. В базе ресурсов также имеются наиболее распространенные и известные протоколы: IP, TCP и протоколы маршрутизации RIP, OSPF, BGP, EIGRP,IGRP, IS - IS. Также имеется возможность моделировать линии связи, такие как 10 BaseT, 100 BaseT, 1000 BaseX, Frame Relay ( T 1, E 1, T 3), PPP путем указания их пропускной способности и задержки распространения. Каждый ресурс имеет специфические для конкретного класса характеристики, которые включены в базу ресурсов. Так например, для рабочей станции можно задать типы выполняемых приложений (Email , FTP , HTTP , Print , Database, Remote Login, Video Conference , Voice), причем не один, а несколько, производительность, время работы и т.д. (рисунки 14.3-14.5).
Рисунок 14.3 – Выбор приложений и параметров Рисунок 14.4 – Настройка приложений
Рисунок 14.5 – Выбор приложений на конкретной рабочей станции
Используемое приложение можно выбрать из уже готового набора приложений либо, задав соответствующие характеристики, создать требуемый нестандартный тип приложений. Для коммутатора можно задать количество портов, временные задержки и производительность. Для каждого приложения необходимо указать сервер, который выполнял бы соответствующие запросы. В данном случае один сервер выполняет все запросы приложений. На рисунке 14.6 представлен выбор приложений, реализуемых на сервере кафедры.
Рисунок 14.6 – Выбор приложений на сервере
Моделирование сети
В связи с тем, что все процессы функционирования сети относятся к стохастическим, то для моделирования необходимо указать законы распределений, сценарии моделирования, согласно которым генерируются заявки в сети. В данном случае рассматриваются два закона: нормальный и пуассоновский. Для получения результатов, до начала моделирования, необходимо определиться с теми параметрами, сведения о которых мы хотим получить в результате моделирования. Эти параметры можно задать для всей сети, для отдельной рабочей станции или коммутационного оборудования. Можно проследить трафик от одного объекта до другого. Так же необходимо задать время моделирования: 1 час, 1 рабочая смена, 2 рабочие смены и т.д. Моделирование требует очень больших ресурсов ПК, например, симуляция одного часа работы занимает на ПК Celeron 1.7 380 Мб ОЗУ около 20 минут. На рисунке 14.7 представлено окно выбора параметров, таких как время моделирования, параметры приложений и др.
Рисунок 14.7 – Настройка параметров моделирования
На рисунке 14.8 представлено первое окно результатов моделирования, где отображается скорость возникновения событий.
Рисунок 14.8 – Окно моделирования сети Имеется возможность посмотреть требуемые результаты моделирования, такие как загрузка устройств, линий связи, количество принятых\отправленных бит коммутатором, сервером и т.п. (рисунки 14.9 - 14.11). По показанным графикам предоставляется возможность рассчитывать загрузку ресурсов, задержки пакетов и другие характеристики сети.
Рисунок 14.9 – Количество принятых бит коммутатором
Рисунок 14.10- Количество байт принятых рабочей станцией
Рисунок 14.11 – Количество принятых байт сервером Модель сети кафедры ВТ Логическая схема Локальную вычислительную сеть кафедры ВТ было решено представить в виде 5-ти подсетей (каждая подсеть представляет собой компьютерный класс) и одного сервера (рисунок 14.12). Это сделано в связи с имеющимися ограничениями в академической версии IT Guru (в сети не должно быть более 20 объектов). В качестве подсети используется стандартный объект 100BaseT_LAN, представляющий собой сеть Fast Ethernet коммутируемой топологии (Fast Ethernet LAN in a switched topology). Количество клиентов в сети произвольно, все ПК обслуживает один сервер. Клиентский трафик направляется как вовнутрь подсети так и на внешние сервера. Поддерживаются следующие виды приложений: FTP , Email, Database , Custom , Rlogin , Video , X windows , HTTP по TCP или UDP . Количество рабочих станций в подсети 10 по умолчанию. Сервер предоставляет возможность работы приложений как по протоколу TCP, так и по UDP. Подключение может быть 10, 100 и 1000 Мбит и определяется пропускной способностью подключенного канала связи. У коммутаторов имеется возможность подключать до 16 Ethernet интерфейсов. Алгоритм связывающего дерева (Spanning Tree algorithm) используется для обеспечения топологии без колец. Коммутаторы взаимодействуют между собой путем посылки BPDU (Bridge Protocol Data Units) пакетов. Коммутатор может объединять сети только одного типа (Ethernet - Ethernet, FDDI - FDDI, or Token Ring - Token Ring). Структура трафика - Mesh (топология, когда все элементы напрямую соединены друг с другом) (Рисунок 14.13).
Результаты моделирования На рисунке 14.14 представлены результаты моделирования сети при интенсивности 100 пакетов/сек, 50000 бит/сек. Причем канал связи, показанный зеленым цветом, имеет загрузку от 0 до 49%, желтым от 50% до 75% и красным от 75% до 100%. Как видно из рисунка 14.14, три канала имеют загрузку, большую, чем 50%. Таким образом, данные каналы являются узким местом нашей локальной сети. Для того, чтобы избавиться от узких мест, нужно заменить загруженные более 50% каналы на 1000 Мбит/с.
Повторные результаты моделирования, приведенные на рисунке 14.15, говорят о том, что появилась дополнительная возможность использования пропускной возможности новых каналов.
Система NetCracker
Программный пакет NetCracker разработан компанией NetCracker Technology. Он позволяет создавать проекты вычислительных сетей разной сложности/топологий и проводить их анализ, используя технологию имитационного моделирования. Область применения пакета охватывает создание проекта сетевого решения, тестирование этого решения и документирование окончательного варианта. База ресурсов системы допускает, хотя и с некоторыми ограничениями, добавление нового оборудования с характеристиками, задаваемыми пользователем. Эта возможность в частности, в достаточной мере компенсирует отсутствие оборудования Gigabit Ethernet, которое пользователь может создать самостоятельно. Пакет позволяет качественно оценивать возможность перегрузки оборудования, каналов передачи данных и находить «узкие места» сетевого проекта. Требования пакета к производительности процессора растут по мере увеличения числа заданных потоков данных. Например, на машинах Celeron-500МГц симуляция проекта с числом потоков 15 уже может давать сбои, а для нормальной работы требует, по крайней мере, Celeron-800МГц. Пакет делает возможным практическое создание самых разнообразных сетевых решений почти «вживую» без дорогостоящей тестовой лаборатории. Такая возможность чрезвычайно полезна на лабораторных занятиях по сетевым технологиям, администрированию и проектированию сетей. Система NetCracker использует технологию имитационного моделирования сети и позволяет получить результаты в случаях, когда аналитические расчеты громоздки, крайне сложны, а нередко и невозможны. Тем не менее в образовательном плане полезна сверка получаемых в NetCracker результатов с известными результатами теории массового обслуживания и прикладного раздела этой теории – теории телетрафика. Такие проверки можно проводить в рамках лабораторных занятий для сетей с элементарными топологиями. Тем более что способ задания трафика в NetCracker совместим с определениями входного потока заявок в ТМО. Одинаково задаются и размер блока данных, (Transaction size) и время между приходами данных (Time Between Transactions). Поскольку потоки данных имеют стохастическую природу, для размера данных и времени прихода задаются законы распределений и соответствующие статистические характеристики. Свойства обслуживающего прибора в NetCracker, к сожалению, определяются не достаточно подробно: в виде фиксированной задержки обслуживания и абсолютного предела скорости поступления заявок. Размер буфера «прибора» задать нельзя. После установки и запуска пакета NetCracker, на экране появляется главное окно программы (рисунок 15.17).
Рисунок 15.17 - Главное окно NetCracker
Окно NetCracker Professional состоит из трех областей: браузер баз данных, рабочее пространство проекта Net1, и область изображения объектов. При запуске NetCracker Professional, рабочее пространство будет содержать пустой экран Net1. Область окна заполняется изображениями устройств и приложений в зависимости от объекта, выбранного из базы данных (здания, университетские городки и рабочие группы локальной сети). После выбора команды в меню File > Open: вызывается диалоговое окно Open для открытия проекта сети из готовых примеров (рисунок 15.18).
Окно браузера баз данных содержит список устройств, отсортированный по производителям (рисунок 15.19).
Рисунок 15.19 - Окно браузера баз данных
Для получения информации относительно устройства в рабочем пространстве, нужно дважды щелкнуть на устройстве. Свойства маршрутизатора Cisco 2511 показаны на рисунке 15.20. Если устройство является модульным, то можно добавить соответствующие модули в поле устройства, нажав кнопку Plug - in setup и перетащив модуль из браузера баз данных, а также указать протоколы, по которым работает каждый модуль.
Рисунок 15.20 – Свойства маршрутизатора 2511
Для отображения видов связей при подключении устройств, из меню View,нужно выбрать команду Legends (рисунок 15.21).
Рисунок 15.21 - Окно-диалог условных обозначений
Устройства соединяются с помощью мастера соединений "Link Assistant". Система NetCracker проверяет тип интерфейсов устройств и соединяет из них только совместимые. Например, в персональных компьютерах (LanWorkstations\PCs\GenericDevices\PC) в исходном состоянии есть только последовательные COM-порты, поэтому для соединения их с сетевым оборудованием потребуется установить сетевую карту. Теперь создадим новый проект File\New. Находим компьютер в БД оборудования (LanWorkstations\PCs\GenericDevices\PC) и перенесем методом Drag-and-Drop иконку PC в основное окно проекта TOP. Затем находим сетевую карту в БД оборудования (LANadapter\Ethernet\GenericDevices\FastEthernet) и перенесем иконку "FastEthernetAdapter" методом Drag-and-Drop на компьютер PC. Для сетей Ethernet можно выбрать и готовый сетевой компьютер EthernetWorkstation (LANworkstation\Workstations\Generic Devices \ EthernetWorkstation). Добавим в основное окно еще один такой компьютер и коммутатор FastEthernet (Switches\ Workgroup \Ethernet \GenericDevices \Ethernet Swich) и приступаем к соединению двух компьютеров через коммутатор (рисунок 15.22).
Рисунок 15.22 – Соединение устройств
ПРИЛОЖЕНИЕ Рисунок 3 – Страница для скачивания программы
4.Нажать кнопку «скачать», скачать файл ITG_Academic_Edition_v1996.exe. 5.Для установки OPNET Modeler 9.1 запустить файл ITG_Academic_Edition_v1996.exe на выполнение (рисунок 4).
Рисунок 4 – Инсталляция OPNET Modeler 9.1 6. Выбрать каталог для установки программы.
Рисунок 5 – Выбор каталога для установки
7. Выполнить установку программы, после которой на экране появится окно, сообщающее об окончании установки.
Рисунок 6 – Окончание установки 8. Запустить установленную программу OPNET Modeler 9.1.
9. Регистрация программы. Для этого согласиться с условиями регистрации и нажать на соответствующую кнопку. На экране появится следующее окно:
10. Нажать на кнопку «Next». В появившемся окне нажать кнопку «копировать код регистрации в буфер обмена», а затем кнопку далее. Автоматически появляется окно следующего вида:
Рисунок 10 – Ввод кода запроса лицензии 11. Нажать кнопку «Submit» и получить код регистрации программы
Рисунок 11 – Окно получения регистрационного кода программы
Рисунок 12 – Ввод регистрационного кода поместить его в соответствующее поле следующей формы: 13. Нажать кнопку Next и на экране появится окно, подтверждающее успешную регистрацию OPNET Modeler 9.1.
Рисунок 13 – Окно подтверждения успешной регистрации программы
14. Перезапустить OPNET Modeler 9.1 для начала работы. Глоссарий
Тарасов В.Н., Бахарева Н.Ф., Коннов А.Л., Ушаков Ю.А.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕТЕЙ ЭВМ В СИСТЕМЕ OPNET Modeler Лабораторный практикум
Подписано в печать: 02.04.2008 Тираж: 120 экз. 13 усл. п.л. Заказ № 13 Отпечатано в типографии ГОУ ВПО ПГАТИ 443090, г. Самара, Московское шоссе, 77
ПРЕДИСЛОВИЕ ОТ АВТОРОВ
Предлагаемое пособие является фактическим продолжением учебного пособия «Компьютерное моделирование вычислительных систем. Теория, алгоритмы, программы. Допущено УМО вузов по университетскому политехническому образованию для студентов, обучающихся по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника» (авторы -Тарасов В.Н, Бахарева Н.Ф.). В нем были изложены теоретические основы моделирования вычислительных систем, включая аналитическое вероятностное (первый раздел) и имитационное моделирование (второй раздел). При этом в первом разделе, кроме результатов из теории массового обслуживания, рассматривалось применение программной системы PROBMOD , разработанной авторами, для моделирования различных вычислительных систем. Во втором разделе рассматривались базовые модели вычислительных систем на основе универсального языка системного моделирования GPSS World. В данном пособии предлагается лабораторный практикум по проектированию и моделированию сетей ЭВМ с помощью программной системы OPNET Modeler IT Guru. Каждая лабораторная работа в пособии представляет собой решение отдельной проблемы из области сетевых технологий. Работа с этой программной системой предполагает обязательное знакомство пользователей с курсом «Сети ЭВМ и телекоммуникации» Государственного образовательного стандарта ВПО для направления подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника». Авторы надеются, что данное пособие будет полезным и интересным не только студентам, но и аспирантам, обучающимся по данному направлению. Авторы также выражают глубокую признательность за помощь по техническому переводу большинства разделов пособия, кандидату технических наук, доценту кафедры ИСТ Оренбургского государственного университета Пивоварову Юрию Николаевичу. Введение
В данном пособии изложены основы обучения информационным технологиям (технологии IT Guru). В эти технологии входит также программная система OPNET Modeler, применению которой в проектировании и моделировании сетей ЭВМ посвящено данное пособие. Для работы в программной системе OPNET Modeler сначала необходимо установить стандартные и учебные модели. Они могут быть установлены автоматически по умолчанию вместе с программной системой (см. в ПРИЛОЖЕНИИ инструкцию пользователя). В дальнейшем под словосочетанием IT Guru будем иметь ввиду именно эту программную систему. Стандартные модели содержат широкий набор протоколов и устройств (ресурсов сети) и они находятся в специальной поддиректории установленной IT Guru: <каталог guru >\ models \ std \<название протокола>, где <каталог guru > - это директория установленной IT Guru. Определить эту директорию поможет пункт меню помощь à о программе (Help à About this application ), затем необходимо найти строку <корневой каталог OPNET> (OPNET root directory ) в секции <системная информация> (System Information ) и добавить номер версии из строки <релиз> (Release ). Например, <каталог guru > для компьютера с ОС Windows будет C:\Program Files\OPNET EDU\< версия >. Будем рассматривать использование особенностей IT Guru для создания и анализа моделей сетей. В каждом разделе пособия представлена отдельная проблема моделирования, которую необходимо решить путем создания модели сети, сбора статистики о ней и анализа полученных результатов. Таким образом, каждое задание поможет больше узнать о программе IT Guru путем демонстрации проблем, решаемых при помощи этой программы. Для полного освоения программной системы необходимо последовательно выполнить все задания. Большинство заданий имеют ключевые параграфы, которые содержат новую информацию о программе IT Guru и описывают важные детали теории проектирования и моделирования сетей ЭВМ. Замечания. 1. Для тех пользователей, у кого нет этой программной системы, в Приложении к пособию приведены правила получения инсталляции программы, ее регистрации, установки и запуска. 2. В глоссарии в конце пособия дается толкование ряда используемых терминов из области сетевых технологий. ТЕХНОЛОГИЯ IT G URU Вкратце рассмотрим технологию IT Guru, а прежде всего рабочую область программы и редактор проекта.
Редактор проекта
Редактор проекта - это главный инструмент для создания имитационной модели сети. С его помощью с использованием стандартных моделей из базы ресурсов можно создавать модели сети, выбирать сетевую статистику, проводить имитационный эксперимент и просматривать результаты.
Окно редактора проекта Разные области окна редактора проекта отвечают за создание (рисунок 1.1) и прогон модели. Об этом будет сказано ниже.
Рисунок 1.1 – Модель сети в редакторе проекта
Когда открыт какой-либо проект, то экран редактора будет выглядеть так, как показано на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Окно редактора проекта Меню Меню расположено в верхней части окна редактора. Оно упорядочивает все контекстно-независимые операции редактора в набор тематических меню. Количество меню и их операции могут изменяться в зависимости от активных модулей программы. Контекстное меню редактора появляется при нажатии правой кнопки мыши на объекте или на фоне рабочей области.
Панель инструментов Несколько наиболее часто используемых действий меню могут быть доступны через панель инструментов, она отображена на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 – Панель инструментов
Наиболее часто используемые кнопки при выполнении заданий приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Кнопки панели инструментов
Рабочая область Центральное место в редакторе занимает прокручиваемая рабочая область. В ней располагается модель сети, там же можно выделять и перемещать объекты, а также вызывать контекстные меню нажатием правой кнопки мыши на фоне.
Строка сообщений Строка сообщений находится внизу окна редактора. Она отображает информацию об операциях:
Всплывающие подсказки Если задержать указатель мыши на кнопке панели инструментов или объекте сети в рабочей области, то возникнет всплывающая подсказка. Она описывает либо действие, присвоенное кнопке, либо информацию об объекте сети. Пример такой подсказки приведен на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4 – Всплывающая подсказка Документация Время от времени могут возникнуть вопросы о различных аспектах использования программной системы, а также инструментов или моделей. В таких случаях нужно обращаться к литературе, которая приведена в конце пособия. Замечание. Академическая версия IT Guru поставляется с ограниченными функциональными возможностями и документацией. Коммерческая версия поставляется с полной документацией, учебниками, технической поддержкой online или по телефону.
Проектирование небольших объединенных сетей Задание на проектирование 1. Спроектировать небольшую сеть с помощью редактора проекта (Project Editor). 2. Выбрать виды статистик для сбора. 3. Провести имитационное моделирование и проанализировать полученные результаты. Предположим, что планируется расширение внутренней сети маленькой компании. В данный момент компания использует сетевую топологию типа «звезда» на одном этаже и планирует добавить еще одну сеть с топологией «звезда» на другом этаже. Необходимо спроектировать такую сеть и убедиться, что дополнительная нагрузка от второй сети будет приемлемой (рисунок 1.5).
Рисунок 1.5 – Результирующая сеть
1.3 Выполнение задания
Перед созданием новой модели сети необходимо добавить новый проект (project ) и сценарий ( scenario). Проект - это группа зависимых сценариев, каждый из которых описывает различные детали сети. Проект может содержать множество сценариев. После создания нового сценария для добавления нужно использовать начальный <мастер запуска> (Startup Wizard). Параметры мастера позволяют: - определить начальную топологию сети; - определить масштаб и размер сети; - выбрать карту для фона сети (план здания, города); - сопоставить палитру компонентов (базу ресурсов сети) сценарию. Замечание. <Мастер запуска> автоматически открывается каждый раз при создании проекта и помогает выбрать необходимые свойства сетевой среды. Для создания нового сценария с помощью мастера необходимо: 1. запустить IT Guru; 2. выбрать пункт <файл> à новый… (File à New…); 3. из выпадающего меню выбрать <проект> (Project ) и нажать Ok; 4. назвать проект и сценарий по следующему принципу: - название проекта - <ваши инициалы>_ Sm _ Int ( это необходимо чтобы не спутать этот проект с другими версиями); - назвать сценарий first_floor; - нажать Ok (тогда запустится начальный мастер); 5. ввести значения из таблицы 2 в диалоговых окнах мастера.
Таблица 2
После этого создается рабочая область заданного размера. В отдельном окне откроется палитра заданных объектов (база ресурсов).
Создание топологии сети Модель сети создается с помощью редактора с использованием узлов (nodes) и каналов связи (links) из базы ресурсов (object palette). Узел сети (node) – это реальный объект сети, который может передавать и принимать информацию.
Рисунок 1.6 – Узлы сети
Канал связи (link) – среда передачи данных, соединяющая узлы. Связь может быть представлена электрическим или оптоволоконным кабелем.
Рисунок 1.7 – Канал связи
Все эти объекты находятся в базе ресурсов (окне с изображениями узлов и связей, Object Palette). Замечание. Можно использовать любой из трех указанных методов создания топологии сети или же их комбинацию. Первый метод – импорт топологии (рассматривается в следующем задании). Второй – расстановка узлов и связей из базы ресурсов в рабочей области. Третий метод заключается в использовании метода «быстрого создания топологии» (Rapid Configuration). Метод «быстрого создания топологии» (Rapid Configuration) создает сеть за одно действие, после выбора топологии сети, типов узлов и типов связей между узлами. Для создания сети первого этажа здесь использован метод «быстрого создания топологии». 1. Выбрать пункт <топология> à <быстрое создание топологии> (Topology à Rapid Configuration). 2. Выбрать <звезда> (Star) из выпадающего списка и нажать Ok.
Рисунок 1.8 – Выбор топологии
3. Определить модели узлов и каналов связи сети. Модели подчиняются следующей структуре обозначений: <протокол 1>_<протокол n >_<функция>_<модификация>, где: <протокол> - это протокол сети, поддерживаемый моделью; <функция> - сокращенное описание основной функции модели; <модификация> - означает уровень отклонения модели от идеальной. Например, ethernet 2_bridge_int означает сетевой мост (bridge) с 2-мя портами Ethernet (ethernet 2) и средним отклонением (int – intermediate). Модели оборудования разных фирм имеют дополнительный префикс, определяющий фирму производитель и номер (модель) устройства для конкретного объекта сети. Например, коммутатор 3 COM, используемый в данном задании, называется 3 C _ SSII _1100_3300_4 s _ ae 52_ e 48_ ge 3. Этот узел – стек из двух коммутаторов 3 Com SuperStack II 1100 и два шасси Superstack II 3300 (3 C _ SSII _1100_3300) с четырьмя слотами расширения (4 s), 52 портов Ethernet с авто-определением (ae 52), 48 обычных портов Ethernet (e 48), и 3 гигабитных порта Ethernet (ge 3).
Проектирование сети 1. Установить модель центрального узла (Center Node Model) в 3 C _ SSII _1100_3300_4 s _ ae 52_ e 48_ ge 3 - это коммутатор 3 Com. 2. Установить модель периферийного узла (Periphery Node Model) в Sm _ Int _ wkstn и изменить количество (Numbers) на 30. Этим создается 30 Ethernet станций в качестве периферийных узлов. 3. Установить модель канала связи (Link model) в 10 BaseT. 4. Определить, где (на карте или плане) будет размещаться новая сеть. 5. Установить X center и Y center на 25. 6. Установить <радиус> (Radius) на 20. 7. Нажать Ok (рисунок 1.9).
Рисунок 1.9 – Окно быстрой конфигурации
После этого в окне редактора появится искомая сеть (рисунок 1.10).
Рисунок 1.10 - Полученная сеть После создания основной топологии сети в схему нужно добавить сервер. Для этого будем использовать второй метод создания объектов сети.
2. Найти Sm _ Int _ server и переместить на рабочую область. Такой модели сервера, кроме как в этой палитре (Sm _ Int _ Model _ List) больше нигде нет. Она специально создана для этих заданий. По умолчанию можно создавать дополнительные копии объектов простым нажатием левой кнопки мыши на рабочей области. 3. Чтобы больше не добавлять копий сервера, нужно нажать правую кнопку. Затем надо присоединить сервер к сети. Для этого необходимо выполнить следующие действия: - найти объект типа «связь» с названием 10 BaseT и нажать на нее; - нажать на сервер, а потом - на центр звезды; - нажать правую кнопку для того, чтобы закончить создание связей. Далее необходимо определить характер трафика в сети. Для этого задания в базе ресурсов уже есть все необходимое, а именно: - настроенный объект описания приложений; - настроенный объект описания профилей. Теперь необходимо переместить эти объекты в сеть, и этим будет смоделирован трафик доступа рабочих станций к базе данных с небольшой загрузкой. Для этого выполнить действия: - найти объект Sm _ Application _ Config в палитре и переместить его на рабочую область; - нажать правую кнопку мыши (чтобы не создавать больше объектов); - найти объект Sm _ Profile _ Config в палитре и переместить его на рабочую область; - закрыть палитру.
Теперь сеть создана и она приведена на рисунке 1.11.
Рисунок 1.11 – Сеть первого этажа
Далее можно переходить к этапу сбора и обработки статистических данных. Статистические данные о функционировании сети можно получить от конкретного узла сети (object statistics) или же со всей сети (global statistics). Чтобы определить, какую статистику собирать, надо ответить на два вопроса. 1. Сможет ли сервер выдержать дополнительную нагрузку от второй сети? 2. Будут ли приемлемыми задержки в сети при добавлении второй сети? Для того, чтобы ответить на эти вопросы, необходимо оценить текущую производительность сети. Чтобы получить такую оценку, нужно иметь статистические данные с конкретного узла (загрузку сервера, Server Load), и глобальную статистику (задержки Ethernet, Ethernet Delay). Загрузка сервера - это ключевая статистика, влияющая на производительность сети. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-06-09; Просмотров: 344; Нарушение авторского права страницы
Если щелкнуть левой кнопкой мыши по картинке справа от строки сообщений, то откроется окно истории сообщений. Оно показывает список сообщений, возникающих в строке сообщений. Если часть сообщения обрезана или последние сообщения заместили важное предупреждение или напоминание, то можно открыть окно истории.
.
. 
.
и убедиться, что из меню выбран Ethernet .
. Следует убедиться, что из меню на этом окне выбран пункт internet _ toolbox.
и убедиться, что она все еще установлена на атрибуте internet _ toolbox. 
.
.
и добавить новую subnet , переименовать новую подсеть как Servers и дважды щелкнуть по узлу Servers, чтобы войти в его рабочее пространство.
.
и добавить четыре связи 100 BaseT, чтобы присоединить подсети отделов к подсети Servers.
.
. Убедиться, что из меню в базе ресурсов выбран atm _ advanced.
и убедиться, что из меню выбран пункт internet _ toolbox.
.
.
, после чего появится окно Configure Simulation.
Рисунок 14.12 - Локальная вычислительная сеть кафедры ВТ
Рисунок 14.13 - Структура трафика
Рисунок 14.14 - Результаты моделирования сети
Рисунок 14.15 - Результаты моделирования сети с заменой загруженных каналов
Рисунок 15.18 – Сеть Client_server.net
Рисунок 7 – Запуск OPNET Modeler 9.1
Рисунок 8 – Окно начала регистрации программы
Рисунок 9 – Копирование кода запроса лицензии
12.Скопировать полученный регистрационный код в буфер обмена и
