摘 要
标准的以太网用具有冲突检测的载波监听多点接入(CSMA/CD)方法来监控连接到公共信道上的站点的通信情况。在信道上没有数据传输的时候,任何一个站点都可以发送数据。如果任意两个站点同时尝试发送数据,便产生了冲突(collision),该冲突会被信道上得所有站点探测到。在一段随机的时间间隔后,发生冲突的信道将再次尝试发送数据。如果再次发生冲突,则重新随机的选择等待时间间隔,该时间间隔逐步的增加。该方法称为退避算法。CSMA/CD是一种竞争协议。CSMA/CD协议被国际标准化组织制订为总线局域网的IEEE802.3标准。
从事于固定,无线,光纤通信技术的网络机构依靠OPNET软件来推进生产力,改善产品性能质量,提供增值服务,加速产品的开发速度。OPNET软件内蕴涵着关于网络设备,协议,应用以及服务运作的专业知识,使得用户在网络运作,网络工程规划,以及网络应用发展等方面进行优化与可行性设计时能获得更高的效率。
本文研究利用网络仿真软件OPNET对以太网的信道共享技术(CSMA/CD)进行仿真分析。通过OPNET仿真对CSMA/CD协议的系统技术规格以及性能进行观测研究。
关键词: CSMA/CD,网络仿真,以太网,多路访问,OPNET ,ALOHA
ABSTRACT
Standard Ethernet networks use CSMA/CD to physically monitor the traffic on the line at participating stations. If no transmission is taking place at the time, the particular station can transmit. If two stations attempt to transmit simultaneously, this causes a collision, which is detected by all participating stations. After a random time interval, the stations hat collided attempt to transmit again. If another collision occurs, the time intervals from which the random waiting time is selected are increased step by step. This is known as exponential back off. CSMA/CD is a type of contention protocol. Networks using the CSMA/CD procedure are simple to implement but do not have deterministic transmission characteristics. The CSMA/CD method is internationally standardized in IEEE 802.3 and ISO 8802.3.
Network organizations rely on OPNET software to boost productivity, improve product performance and quality, provide value-added services, and accelerate time-to-market for fixed, wireless, and optical communications technologies. OPNET products embed expert knowledge about how network devices, network protocols, applications, and servers operate. This intelligence enables users in network operations, engineering, planning, and application development to be far more effective in optimizing performance and availability of their networks and applications.
This paper is about modeling and analysis of the well-known Aloha and CSMA/CD channel access protocols with OPNET. Such simulation provide means to observe and report the system specifications and performance of the CSMA/CD.
Keywords:Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection(CSMA/CD),Network Modeling,Ethernet,Multiple Access,OPNET ,ALOHA
目 录
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
第1章 绪论 1
1.1 前 言 1
1.2 课题研究的目的和主要内容 2
第2章 网络基础知识 3
2.1计算机网络体系结构 3
2.2参考模型 3
2.2.1 OSI参考模型 3
2.2.2各层的主要功能 4
2.3信道共享 6
2.3.1 信道的固定分配 6
2.3.2受控访问技术 6
2.3.3 随机访问技术 7
2.3.4以太网IEEE 802.3 局域网协议 13
第3章 网络仿真以及OPNET的介绍 16
3.1网络仿真技术介绍 16
3.2 OPNET软件介绍 17
3.3 OPNET建模概述 18
3.3.1三层建模机制 19
第4章 利用OPNET仿真CSMA\CD协议 20
4.1两种模型的比较 20
4.2创建ALOHA模型 21
4.2.1创建发信机节点进程模型 22
4.2.2发信机节点模型 24
4.2.3创建通用收信机节点进程模型 26
4.2.4创建通用收信机节点模型 28
4.2.5创建新的链接模型 29
4.2.6创建网络模型 29
4.2.7执行ALOHA模型的仿真 30
4.3 CSMA协议模型的构造 31
4.3.1进程模型的改变 31
4.3.2创建发信机节点模型 32
4.3.3创建网络模型 33
4.3.4分析仿真结果 33
4.4 CSMA\CD在CSMA基础上加入冲突检测 34
4.4.1以太网网络域模型 34
4.4.2以太网节点域模型 35
4.4.3以太网进程域模型 36
4.4.4仿真结果 38
第5章 总结与展望 41
5.1 总结 41
5.2 对今后工作的展望 41
致 谢 42
参考文献 43
英文资料翻译 44
英文原文 44
中文译文 52
第1章 绪论
1.1 前 言
计算机网络技术在工农业、电信、交通、金融、商业、新闻、教育、科研、出版、文化娱乐、旅游等领域的推广和应用,给上述行业注入了新的活力。现在,大型工矿企业可通过内部网络管理生产、销售和开发,农业管理部门可通过网络指导农民选择市场热销的作物品种,金融机构可以通过网络进行各种业务的管理,……网上交易、网上广告、网络购物、网络报刊等也都闯入了人们的现实生活。简而言之,计算机网络己遍布各个领域。

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