網絡性能分析評價方法及其計算機仿真方法研究

呂金龍

（河南牧業經濟學院 信息與電子工程系，河南　鄭州　450044）

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網絡性能分析評價方法及其計算機仿真方法研究

呂金龍

（河南牧業經濟學院 信息與電子工程系，河南鄭州450044）

摘要：網絡性能分析評價的方法有很多，社會上應用較多的就是計算機仿真法。由于網絡的普遍，一些技術方法得到社會上的重視，對于相關技術應用帶來的效益也是非常明顯的。計算機仿真技術在社會上各個階層的應用，已經深入研究，其被應用的范圍也是非常廣泛的。網絡性能的分析評價，的確給社會提供了更多的幫助，將復雜的系統工具更巧妙的應用在社會的各個階層上?，F代化的社會需要網絡技術同時配合，為了順應這個社會的發展，會有更多的技術被應用于世。計算機仿真技術作為當今被社會認可的一項技術，卻還有著很多不到位的應用。需要結合網絡性能的評價和研究，對計算機的仿真技術做到更深刻的研究，并發揮出其價值。

關鍵詞：網絡性能；計算機仿真；分析方法

一般而言，網絡性能的計算機仿真功能的研究會更多的體現在更具規模的網絡當中。并且需要管理員更加緊密的進行監督和管理，對運營的網絡系統進行有效的控制分析。網絡的設計者需要驗證整個方案，做到方案的可實施性，將任務完美完成的同時解決存在于網絡中的性能故障。在軟件的選擇應用上，選擇一個合理的軟件是至關重要的，因為仿真技術的發展在逐漸影響著這個社會，相關軟件的選擇是應該被重視的。專業性強的分析軟件可以將網絡仿真性能進行更透徹的分析，首先軟件的科學性選擇，在一定程度上建立了更合理的評價分析結構，之后再利用模型進行系統仿真策略。實際上，網絡仿真技術在社會上的應用已經是非常屢見不鮮了，其分析的方法還有整個過程的實施應用，更透徹地分析了這個社會的認知。對于相關應用而言確實有著非常重要的作用，了解得越深，效果就會越好。

1　網絡系統性能分析

1.1網絡性能分析評價的指標

評價局域網性能的指標可以從很多方面入手，其中最為重要，也是用戶最關心的主要有3個方面，即：網絡吞吐量、介質利用率和延遲時間。

網絡吞吐量可以說就是，在一定時間內，某種設備或是計算機完成的信息總量。吞吐量在不同地方擁有不同的計算方式，并且還擁有不同的含義。比如某個接口，某條鏈路，或者是整個網絡的吞吐率。

網絡發送并且接收一個完整的報文或信息產生的時間，就是延遲時間。網絡延遲統計出的平均值，會按照網絡系統負載的變化而產生變化，其值的變化會因著負載的增大而變大。因此說通?？梢酝ㄟ^延遲對負載率的變化曲線對網絡時延性能的好壞情況進行合理的分析。

就字面上看，輸入負載也很好理解，指的就是各節點在局域網中產生的負載。將數據進行成功的傳送，就是網絡的吞吐量，比如數據報文分組。在單位時間內各工作節點向網絡發送數據的總和，就是實際負載，也可以說就是網上數據的傳輸速率。整個網絡性能都可以通過這兩個方向進行更科學的分析，能夠真的在實際問題中找到更好的工作模式。

1.2影響網絡性能的因素

局域網協議、數據率、幀長、傳播延遲、節點數以及信道誤碼率這些都是影響局域網性能主要的因素。確定局域網性能的主要因素就是信道數據傳輸率與傳輸距離的乘積。一般的介質在傳播的時候速度幾乎都是恒定的，也就直接說明利用率是可以隨著傳播延遲的變化而有所變化，這也就是影響吞吐量的一個過程。

能夠產生自身開銷的介質訪問協議，顯然可以降低利用率和吞吐量。就局域網協議來說，物理層上的影響幾乎是沒有的。而因每一幀上開銷的增加，是會影響到鏈路層的。在網絡上，介質訪問控制總是存在著一些影響。另外在報文中也會有一些的影響，因為會在傳送過程中會出現錯誤碼。

1.3網絡系統性能分析評價方法

網絡系統性能分析評價方法，也就是在網絡上建立一種能夠分析網絡性能的模型，使之能夠更科學的去分析網絡上的功能或是性能。網絡性能分析評價的方法，可以從以下3種方法著手：（1）解析法?？梢缘玫叫阅軈倒浇?，這是其重要的特點。主要依賴于公式的一種通信系統性能評估技術方法。其能夠使得人們非常深入地了解系統性能，因為其能夠在性能參數和系統輸入參數間建立起非常清楚的關系。這種方法在應用系統設計初期階段是很適用的。但是依然有很多實際性問題需要解決，還需要一些系統簡化才可以更好的理解分析，所以僅僅采用解析法評價復雜的網絡模型性能確實是比較艱難的事情。（2）數值法。這一方法能夠將更復雜的模型進行一個精確的解析，數值參數的解決方式，更加縝密。雖然在后期是特別有用的，但同時也需要更多的時間和空間，這是一定的限制因素，無法使得更好的去了解網絡性能。（3）仿真法。這一方法可以在網絡系統的性能評估中占有非常重要的地位，能夠建立無論什么詳細程度的模型。對抽象模型的狀態進行跟蹤，就能夠得到更實際、系統的行為特性。這就是仿真技術的具體應用，這一方法可以用于系統設計的任何一個環節，可以很輕易的將數學和經驗模型相互結合在一起。

計算量大是仿真法需要面對的問題，這就得通過認真選擇建模和仿真技術緩解在計算量上的壓力。在不斷發展的現代社會上，仿真法逐漸成一種主流的系統技術，被應用在社會的各個階層。在被應用的同時，會有更多的問題出現，性能上無法得到一個更精確的參數。

2　通信網絡系統性能的計算機仿真

2.1計算機仿真在網絡系統中的應用

網絡系統的計算機仿真，可以說就是通過計算機程序的運用對網絡狀態進行模擬，包括系統的結構、功能、行為進行動態模仿。局域網的仿真技術確實是一項很有利的功能，可以獲得網絡中的特性參數，并且可以將網絡工作性質中的影響因素進行一個合理的分析，就可以使得設備可以得到最有利的效益獲得。經過分析可以很有利的控制局域網的信息量，合理預測網絡系統中出現問題的局部信息，將故障問題科學的進行解讀分析。仿真技術可以幫助網絡展開工作，提高工作效率并深入功能分析，確實改善了網絡的工作環境。最近網絡協議和組網產品逐漸成為仿真技術中應該注意的問題，由于計算機系統技術快速的擴展開，于是就會出現更多復雜的網絡產品，尤其是仿真技術的應用已經在社會上被廣泛的傳播。

因為局域網信息量的變化是隨機的，并且變化也有一定的實踐限制，所以局域網也可以被當做是一種離散系統。這種系統通常就是隨機的事件，所以局域網可以說就是一種隨機服務系統。

計算機仿真系統不僅僅可以用來分析評價連續系統，還可以有效的分析離散系統。計算機仿真技術應該建立與原型相似的仿真模型。離散事件模型就是描述離散系統的模型，離散事件的系統主要包括四個因素，即實體、設備、事件和活動。比如計算機網絡系統中的數據幀，就是“實體”。比如計算機網絡系統中網絡資源、傳輸信道等這些都是“設備”。其“事件”就是說實體在這一過程中的到達或離去，造成整個實體總數的變化。其中的“活動”也就是實體按照現實中的工作情況表現出的各種狀態?！笆录焙汀盎顒印边@兩個離散事件中的因素，主要是通過對時間和內容的描述進行表現的。

方框圖是在進行仿真的時候的一種方法，一個方框就是一個信號的處理操作。作為方框還能夠繼續細化更多個方框，最后進行相應的仿真描述。而每個方框可以提供一個描述功能的仿真模型，比如某個計算方法。

2.2計算機仿真方法在網絡系統中的應用

蒙特卡洛法是網絡系統計算機仿真的一種方法，其自身就是一種現代數值法。具體的方法就是將有著隨機性需要計算的問題轉化成一個概率模型，使得模型若干的數學特征表示為所需計算的量，之后通過抽樣試驗和統計的方法求得這些數學特征的估值，找到接近的量，之后再估計其誤差或方差。

計算機仿真系統主要問題，就是在離散事件系統中，大多都是產生的隨機變量。那么最重要的問題就是在整個過程中如何產生隨機數，以及如何獲得變量的抽樣值。在通信網絡系統中，其仿真技術主要是由信息流、網絡資源以及通信協議組合而成的。其中信息流與網絡資源跟在其它離散事件系統中的應用并無差別，而在復雜的通信協議中，在離散事件仿真中不會得到解決的辦法。建模就可以通過網絡資源模型、信息流模型以及網絡協議模型這些特點進行分析研究。

網絡計算機的仿真模式，經過一步步分析參考，逐漸走向成熟。對每個層次上的性能進行仿真模型的建立，之后通過計算機語言代碼編制成形對應的仿真模型計算機程序模塊，網絡系統的模擬工作方式，就是通過進行這樣的程序完成的。

3　結論

一個完整的網絡系統，包括很多數據或是設備。想要得到精準的仿真效果，就需要更加詳細的仿真模型。而如今更多的仿真技術，又會占用太多的資源和時間，那么在復雜性和仿真中找打一個平衡，已經是現在人們需要解決的一大問題。深入探討網絡性能的分析，以及在仿真技術中的應用。網絡性能在當今是社會上對于仿真技術的應用，更多的實現了網絡中面臨的實際問題。在這個現代化的時代，網絡系統的性能分析和仿真技術，逐漸被關注并應用于更多的社會層面上。隨著對網絡技術的分析應用，這個時代確實需要更多的有關網絡體系的研究，關鍵的技術會廣泛應用，就比如仿真技術的應用在整個網絡上顯得格外重要。社會應該促進這一方向上更多的研究，求得更深入的了解。

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Study on Network Performance Analysis and Evaluation Method and Its Computer Simulation Method

Lv Jinlong
（Department of information and Electronic Engineering， Henan University of Animal Husbandry and Economy， Zhengzhou450044， China）

Abstract：The network performance analysis and evaluation methods have many more applications, society is the computer simulation method. Because of the network in general， some technical methods to get social attention， for the related application benefts is also very obvious. The application of computer simulation technology in each stratum of society， has in-depth study of its application scope is also very extensive. Analysis and evaluation of the network performance, it provides society with more help, the system more complex tools skillfully applied in all sectors of society. The modern society needs at the same time with the network technology, so in order to comply with the development of the society, there will be more technology has been applied in the world the computer simulation technology. As of today is a technology of social recognition, but there are a lot of improper application. According to the evaluation of network performance and Research on meter Computer simulation technology to do more profound research, and play its value.

Key words：network performance; computer simulation; analysis method

作者簡介：呂金龍（1979-），男，河南鄭州，碩士，講師；研究方向：計算機應用技術，物聯網技術應用。