شبیه سازی شبکه های کامپیوتری

تکنیک شبیه سازی در دنیای شبکه های کامپیوتری، می تواند عملکرد شبکه های مختلف را با محاسبات دقیق ریاضی و مشاهدات مجازی مدلسازی نماید. عملکرد شبکه با در نظر گرفتن نرم افزار ها و سرویس های موجود، می تواند در یک آزمایشگاه مجازی شبیه ساز انجام پذیرد.

به گزارش پایگاه خبری فناوری اطلاعات برسام و به نقل از عصر ارتباط، علاوه بر آن می توان با استفاده از نرم افزار های موجود و تغییر مشخصه های مربوط به شبکه ، کارایی یک شبکه را در وضعیت های متفاوت اندازه گیری نمود. کاربران این نرم افزار ها می توانند با تغییر ویژگی ها به آنالیز شبکه های مورد نظر خود بپردازند.

اکثر نرم افزار های این ژانر از پروتکل های مرسوم مانند Wireless LAN، Wi-Max، UDP و TCP پشتیبانی می کنند.  نرم افزار های تجاری شبیه ساز شبکه دارای یک محیط گرافیکی کاربر پسند هستند، در حالی که بسیاری از آن ها تنها با کد ها و دستورات سر وکار دارند.

معمولا شبیه سازی یک شبکه کار ساده ای نیست، با این وجود با استفاده از نرم افزار هایی مانند IT Guru  می توان پروژه های تحقیقی مفیدی ارائه داد. در ادامه مطلب به بررسی نرم افزار IT guru Academic Edition ( طریقه نصب و یک مطالعه موردی ) می پردازیم.

آشنایی با OPNET

شرکت Opnet Technologies ، در سال ۱۹۸۶ تاسیس گردید و در سال ۲۰۰۰ فعالیت های خود را بصورت عمومی گسترش داد. مرکز اصلی شرکت در مریلند مستقر گردیده و دفاتری نیز در کری، کارولینای شمالی، ناشوآ، همپشیر، دالاس، تگزاس، سانتاکلارا و کالیفرنیا دارد. علاوه بر این مراکز Opnet دارای دفاتری بین المللی در انگلستان، فرانسه، بلژیک، آلمان و سنگاپور است.

نرم افزار IT Guru Academic Edition

ازنرم افزار های ارائه شده توسط این شرکت می توان IT Guru Academic Edition را نام برد. این نرم افزار دارای امکانات مدلسازی و شبیه سازی شبکه ها برای بررسی میزان کارایی و تست پروتکل ها است.

توسط این نرم افزار علاقه مندان  شبکه می توانند مفاهیم پایه ای شبکه را درک نموده و از آنها برای مدیریت و خطایابی در ساختار های واقعی استفاده کنند. نرم افزار یک محیط شبکه ای مجازی را فراهم می کند که با آن می توان عملکرد کل شبکه به همراه روتر ها، سوئیچ ها ، پروتکل ها، سرور ها و نرم افزار هارا مدلسازی کرد. با بررسی این محیط مجازی شبکه ای مدیران آی تی و شبکه می توانند در پیاده سازی شبکه ها و رفع مشکلات پیچیده آگاهی های مفیدی بدست آورند و در پروژ های گوناگون از آن استفاده کنند.

دانلود و نصب نرم افزار

برای استفاده از نرم افزار باید در وب سایت رسمی OPNET عضو شوید. برای تکمیل فرم عضویت به این آدرسبروید. بروی گزینه ی Register and download کلیک نمایید تا یک پیغام تایید به ایمیلتان ارسال شود. با کلمه کاربری و کلمه ی عبور وارد سایت شوید تا لینک دانلود برایتان به نمایش در آید. فایل EXE مربوط به نصب را دانلود نمایید. ( هر چند نرم افزار ارائه شده قدیمی به نظر می رسد ولی دارای ویژگی های مفیدی برای آنالیز شبکه است. نسخه ها ی تجاری نرم افزار قیمت بالایی دارند و بیشتر به درد متخصصین و حرفه ای های شبکه می خورد.)

مراحل نصب نرم افزار را تکمیل کنید. زمانی که برای اولین بار آنرا را اجرا می کنید نیاز به فعال سازی نرم افزار دارید. برای فعال سازی مراحل زیر را طی کنید.

۱- زمانی که نرم افزار را اجرا می کنید بروی گزینه ی License Management  کلیک کنید.

۲- در مرحله ی بعد بروی دکمه ی Next کلیک کنید.

۳- منتظر بمانید تا مرورگرتان صفحه ای مشابه صفحه زیر را باز کند :

۴- به صفحه ی فعال سازی نرم افزار بروید و بروی دکمه ی Copy to Clipboard کلیک نمایید سپس کد کپی شده را در صفحه ای که در بالا مشاهده می کنید Paste نمایید و بروی دکمه ی Submit  کلیک کنید. پس از آنکه بروی Submit کلیک کردید کد فعال سازی به شما داده می شود آنرا کپی کنید.

۴- بروی دکمه ی Next در مراحل فعال سازی کلیک کنید و سپس دکمه ی Paste from Clipboard را بزنید تا کد فعال سازی Paste شود.

۵- بروی دکمه Next  و در نهایت بروی Close کلیک کنید. نرم افزار بصورت اتوماتیک باید بسته شود، در غیر این صورت آنرا ببندید و مجددا اجرا نمایید. مراحل فعال سازی نرم افزار به اتمام می رسد.

مطالعه موردی استفاده از نرم افزار

در این مثال موردی، کاربر نرم افزار،  یک شبکه ی LAN دارای ۱۶ عدد Station، را ابتدا توسط یک Hub و سپس توسط یک Switch و دو Hub ، طراحی می کند. در آخر کارایی دو شبکه LAN نسبت به یکدیگر مقایسه می شود.

ساخت یک پروژه جدید

در این مرحله شما یک پروژه جدید ایجاد نموده و نام پروژه و نام شبیه سازی مورد نظر را وارد می کنید. در این سناریو یک Hub به همراه ۱۶ عدد PC طراحی می کنیم.  سایز جغرافیایی شبکه نیز در مرحله اول تعیین می گردد.

۱- نرم افزار را باز نموده و از منوی File گزینه ی New  را انتخاب نمایید.

۲- گزینه ی Project را انتخاب نموده و به پروژه و سناریو ی خود نام دلخواه بدهید. ( به عنوان مثال برای پروژه xy123_Lab1 و برای سناریو OnlyHub را انتخاب کنید ). بروی OK کلیک کنید.

۳- در صفحه ی StartUp Wizard مطمئن شوید که گزینه ی Create Empty Scenario انتخاب شده باشد. بروی Next کلیک نموده و در مرحله بعد گزینه Office را انتخاب کنید. سه با ر Next را بزنید و در نهایت روی Finish کلیک کنید.

۴- زمانی که پنجره Object Palette باز گردید آنرا ببندید.

ایجاد شبکه مورد نظر

۱- از منوی Topology گزینه Rapid Configuration را انتخاب کنید و از منوی مربوط Star را انتخاب کرده بروی OK  کلیک کنید.

۲- بروی دکمه ی Select Models ، در پنجره ی Rapid Configuration کلیک نمایید. در منوی کشویی که باز می شود گزینه Ethernet  را انتخاب کنید. و OK را بزنید.

۳- در پنجره ی Rapid Configuration ، مقادیر زیر را وارد نموده و بروی OK کلیک کنید:

Center Node Model
= ethernet16_hub, Periphery Node Model = ethernet_station, Link Model =
10BaseT, Number =16, Y=50, and Radius = 42

تذکر : ۱۰BaseT Link ، نشانگر یک ارتباط Ethernet یا سرعت ۱۰Mbps است.

۴- بروی گره شماره ۱۶ ، که همان Hub موجود است راست کلیک نمایید، Edit Attributes را انتخاب کنید و نام را به Hub1 تغییر دهید. شبکه ای که تاکنون آنرا طراحی نموده ایم باید چیزی شبیه به شکل زیر باشد :

۵- پروژه خود را ذخیره نمایید.

پیکر بندی گره های شبکه

در این مرحله ترافیک ایجاد شده در شبکه مان را پیکر بندی می کنیم.

۱- بروی یکی از ۱۶ گره موجود راست کلیک نمایید. گزینه ی Select Similar Nodes را کلیک کنید. اکنون باید کل گره های موجود انتخاب شده باشد.

۲- بروی یکی از ۱۶ گره راست کلیک کنید و گزینه Edit Attributes را انتخاب نمایید. مطمئن شوید که گزینه ی Apply Changes to Selected Objects انتخاب شده باشد. در غیر اینصورت تنظیمات را باید برای تک تک گره ها انجام داد. گزینه های درختی  Traffic Generation Parameters و the
Packet Generation Arguments را باز نمایید و چهار مقدار زیر را وارد نمایید :

۴- بروی OK کلیک کنید و پروژه را مجددا ذخیره نمایید.

همانطور که می بینید در این مرحله برای هر گره شبکه یک خصیصه ترافیکی اختصاص دادیم. مدل ترافیک دو وضعیت On و Off دارد. زمانی که ترافیک وجود دارد گره در وضعیت On و در غیر اینصورت در وضعیت Off قرار می گیرد. مدت زمان وضعیت های On و Off ، عددی تصادفی است که در این مثال آن ها را تعیین نموده ایم. وضعیت Off در این مثال دارای مدت زمان صفر است.

انتخاب گزینه های آماری

در این مرحله مواردی را انتخاب می کنیم که در طول شبیه سازی می خواهیم در آمار گیری مان ثبت شوند :

۱- جایی در فضای شبکه ایجاد شده راست کلیک کنید و گزینه ی Choose Individual Statistics را انتخاب نمایید. در پنجره ی باز شده موارد زیر را تیک بزنید و بروی OKکلیک کنید :

تذکر : گزینه های انتخابی عبارتند از،

Ethernet Delay  : میزان تاخیر دریافت بسته ها را برای گره ها مشخص می کند.

Traffic Received And Sent  : میزان رافیک دریافتی و ارسالی را بر حسب تعداد بسته در ثانیه مشخص می کند.

Collision count : مشخص کننده ی تعداد Collision  و یا برخورد بسته ها است.

تکثیر سناریو ی موجود

شبکه ای که تا کنون طراحی نموده ایم تنها از یک Hub برای اتصال سیستم ها استفاده می کند. برای بررسی تفاوت  کارایی شبکه ، می خواهیم  از یک Switch در شبکه دیگر استفاده کنیم. برای انجام اینکار از شبکه قبلیمان یک کپی می گیریم.

۱- از منوی Scenario گزینه ی Duplicate Scenario را انتخاب کنید ، به شبکه جدید نام HubAndSwitch بدهید و بروی OK کلیک کنید. بروی دکمه  کلیک کنید تا پنجره Object Panel باز شود. مطمدن شوید که گزینه Ethernet انتخاب شده باشد. در سناریوی جدید می خواهیم یک Hub و یک Switch دیگر به شبکه مان اضافه کنیم.

۲- در پنجره ی Object Panel ، یک Hub و یک Switch را با روش درگ کردن به فضای کاری بیندازید.

۳- پنجره Object Panel را ببندید.

۴- با راست کلیک بروی Hub  و Switch جدید و انتخاب Edit Attributes  ، نام Hub را به Hub2 و Switch را به Switch تغییر دهید.

۵- شبکه خود را طوری پیکر بندی کنید که شکل زیر بدست آید. ۸ سیستم سمت چپ به Hub2 و هشت سیستم سمت راست به Hub1 متصل شوند و دو Hub به Switch وصل گردند.

نحوه انجام کار : کلیه ی لینک های موجود را با انتخاب بوسیله دکمه Shift ، و زدن کلید Delete حذف کنید. مجددا پنل اشیا و یا همان Object Panel را توسط آیکون  باز کنید و اینبار از ۱۰BaseT لینک استفاده کنید و آنرا به محیط درگ نموده و اتصالات را شبیه سازی کنید.

۶- پروژه را ذخیره کنید.

اجرای شبیه سازی

برای آنکه شبیه سازی هر دو سناریو را بصورت همزمان اجرا نمایید مراحل زیر را طی کنید :

۱- از منوی سناریوگزینه Manage Scenario را انتخاب کنید. مقادیر موجود در بخش Result را به Collect تغییر دهید.زمان شبیه سازی را برای هر دو سناریو به ۲ دقیقه تغییر دهید.

۲- بروی دکمه OK کلیک کنید تا شبیه سازی اجرا شود، پس از دودقیقه اجرا دکمه Close را بزنید، پروژه خود را ذخیره نمایید.

مشاهده و آنالیز نتیجه

برای مشاهده و آنالیز نتایج بدست آمده از شبیه سازی انجام شده مراحل زیر را انجام دهید:

۱- از منوی Results ، گزینه Compare Results را انتخاب کنید. ( یا با راست کلیک بروی صفحه )

۲- گزینه موجود در منوی کشویی پایین ( سمت راست ) را از AS IS به time_average تغییر دهید. بروی آمار  مورد نظر ( به عنوان مثال Delay ) کلیک نموده دکمه Show  را بزنید :

۳- پروژه خود را ذخیره کنید.

1 comment

نظر شما

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شما می‌توانید از این دستورات HTML استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>