Известно, что математическая модель аппроксимирует свойства и поведение исследуемой
сети и, как следствие, позволяет решать задачи по оптимизации и ее управлению.
Также на модели возможна апробация тех или иных решений, что несравнимо дешевле
нежели на реальной системе и исключает возможные ошибки в ней. Имитационной
является математическая модель реализованная как программное обеспечение для
компьютера и использующая специальные или стандартные языки программирования.
При построении подобной модели сети связи могут использоваться как статические,
так и динамические модели. При этом под статическими понимаются модели используемые
для исследования состояния сети в заданные моменты времени, например, аналитические
методы расчета из теории массового обслуживания, а под динамическими –
дискретные стохастические модели, например, процессы генерации   заявок
или процессы их обслуживания. Сегодня для решения задач имитационного моделирования
сетей связи существует достаточно широкий спектр программных средств: от библитек
функций для стандартных компиляторов до специализированных языков программирования.
Существующее ПО
Сейчас на рынке ПО моделирования сетей связи доступно достаточное количество
разноплановых пакетов программ. Если вести речь о многофункциональных, то среди
коммерческих пальму первенства на сегодня занимают следующие пакеты:
- COMNET III производства Caci Products Co.;
- BONeS Designer производства Cadence Inc.;
- OPNET Modeler производства Mil3 Inc.
Все перечисленные программные продукты моделирования, в принципе, обладают практически
адекватными наборами возможностей, предоставляемых пользователю. Принципиальное
различие заключается только в языке программирования используемого для реализации
пользовательских функций и протоколов. В BONeS и OPNET Modeler в качестве базового
языка программирования используется С++, в то время как в COMNET – язык
SIMSCRIPT. Самым мощным, и, как следствие, самым дорогим и емким с точки зрения
ресурсов компьютера, среди перечисленных является OPNET Modeler, используемый
рядом мировых hi-tech корпораций в своих разработках. Сравнение характеристик
упомянутого выше ПО моделирования сетей связи приведено в Таблице 1.
Таблица 1. Сравнение ПО моделирования сетей связи.
|
Производитель |
Цена |
Требования к памяти компьютера |
Операционные системы |
Примечания |
|
Caci Products Co. |
$35.000 |
от 32 МБ ОЗУ |
Win 98/NT/2000 |
LANs, X.25, ATM, Frame Relay,
протоколы маршрутизации IP. Реализация
собственного кода на SIMSCRIPT. Анимация. |
|
Cadence Inc. |
$20.000 |
от 32 МБ
ОЗУ |
SunOS, Solaris, |
LANs, X.25, ATM, Frame Relay, реализация собственного кода на C++. Анимация. |
|
MIL3 Inc. |
$40.000 |
от 16 МБ
ОЗУ |
Win 98/NT/2000, Solaris, HP-UX |
Fixed/wireless LANs, X.25,
ATM, Frame Relay, Intelligent Networks, Web caching, http и
т.п., реализация собственного кода на C++. Анимация. |
|
VINT project |
- |
от 8 МБ ОЗУ |
Win 95/98/ME/NT/2000, Solaris, SunOS, Linux,FreeBSD |
Fixed/wireless LANs, X.25,
ATM, Frame Relay, Web caching, http, все разновидности tcp и т.п., реализация собственного кода на C++ и tcl/otcl. Анимация. |
Проект ns2/VINT
1996 год ознаменован началом работ над проектом VINT (Virtual InterNetwork Testbed),
организованным DARPA (Defense Research Projects Agency) и реализуемым под руководством
целого ряда научных организаций и центров: USC/ISI (University of Southern California
/ Information Sciences Institute), Xerox PARC, LBNL (Lawrence Berkley National
Laboratory) и UCB (UC Berkley). На сегодня основными спонсорами проекта являются
DARPA, NSF и ACIRI (AT&T Center for Internet Research at ICSI).Главной целью
проекта VINT являлось построение программного продукта, позволяющего осуществлять
имитационное моделирование сетей связи и обладающего целым рядом характеристик,
среди которых высокая производительность, хорошая масштабируемость, визуализация
результатов и гибкость. В качестве основы программной реализации был выбран
разрабатываемый в University of California с 1989 года пакет network simulator
(до 1995 года известный как REAL). Логично, что для программного продукта было
выбрано имя network simulator 2 (далее - ns2).
ns2, как и его предшественники, разрабатывался как программное обеспечение с
открытым исходным кодом (open source code software - OSS). Такое ПО распространяется
бесплатно - без каких либо ограничений на право использования, модификации и
распространения третьими лицами. Таким образом, с точки зрения стоимости ns2
безусловно является лидером по сравнению с коммерческим ПО упоянутым выше -
он бесплатен. По этой же причине бесплатны и всегда доступны on-line все обновления
и дополнения (новые библиотеки, протоколы и т.п.). Еще одним не менее замечательным
свойством программного обеспечения OSS является возможность модификации ядра
программы и гибкая настройка в соответствии с требованиями конкретного пользователя.
Одним из отличительных свойств ns2 с точки зрения гибкости является мультиоперационность.
Полные версии, включающие все функции, на данный момент работоспособны под управлением
следующих операционных систем:
- SunOS;
- Solaris;
- Linux;
- FreeBSD;
- Windows 95/98/ME/NT/2000.
Для инсталляции полной версии ns2 необходимо иметь 250 МБ свободного места на
диске компьютера и компилятор С++. Существует также упрощенная версия (компилированная)
для некоторых ОС, в частности всех версий Windows, являющаяся не столь гибкой как полная
версия, в частности невозможно добавлять компоненты, модифицировать ядро и т.п.
Однако эта версия очень проста в использовании и не требует глубоких знаний
ОС и языка C++. Для функционирования упрощенной версии ns2 достаточно иметь
3 МБ свободного места на жестком диске компьютера.
Требования к производительности компьютера у ns2 не столь жестки. В принципе,
компьютер с процессором 486 может обеспечить приемлемое функционирование даже
полной версии ns2.При необходимости использования ns2 группой пользователей
достаточно иметь инсталлированную полную версию на машине под управлением Unix-like
ОС. Пользователи могут иметь доступ в режиме терминала к ns2 и производить необходимые
модификации в том числе и ядра программы компилируя свою версию в домашнюю директорию.
Так же при помощи X-сервера возможна анимация полученных результатов.