仿真技术在计算机网络实验中的应用
前言：本站为你精心整理了仿真技术在计算机网络实验中的应用范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。
1.系统仿真
系统仿真的理论基础是控制论、系统论、相似性原理，以信息技术作为支撑，把计算机和专用无线设备作为工具，凭借系统模型的动态实验来研究设想中或实际的系统而开发出来的一门技术。为了进一步的实现系统的研究、分析和设计，必须进行更为深入的实验。因此，人们更倾向于在模型上进行实验，随之而发展的就是建模技术。人们在不断地实验与应用中得出了针对不同对象而设计的仿真模型以及其描述形式。
2.离散事件仿真
2.1离散事件仿真的概念
离散事件仿真(DiscreteEventSimulation)是一种建模方法学，通过一系列的离散事件表示其物理系统状态的变化过程。系统仅仅在随机时间点上发生状态变化，该系统也被称为离散系统。实体、属性、间隔、时刻、活动、事件、状态、进程、仿真时钟是离散系统的基本要素。
2.2离散事件仿真系统中的仿真时钟推进方法
在系统仿真的实现过程中要充分考虑到系统仿真时钟的推进方法，也就是如何推进时间。通常有两种方法推进时间：事件调度法和固定增量推进法。事件调度法：事件表是按事件发生时间的先后顺序安排事件的，时间控制部件能够从事件表中选出最早发生的事件并记录下来，进而修改仿真钟修成为事件的发生时刻。每类事件还有相对应的事件子程序，在事件的子程序中，时间控制部件会处理该事件并提供因事件发生而造成的状态变化，而条件事件则是在事件子程序中先进行条件测试，判断该事件的发生条件是否满足，不满足的话就推迟或取消。这样事件的选择与处理不断交替进行，仿真时钟不停地从一个事件的发生时间推进到最邻近的下一个事件的发生时间，直至仿真的结束。固定增量推进法：确定合适的仿真时钟时间推进的增量（一般以单位T），每当时间推进一步完成以下步骤，如无事情发生则继续推进单位时间T，若该步内有事件发生，则在该步结束时处理这些事件，用户可以自行定义各类事件处理的优先权。固定增量推进法适用于具有较强时间周期性的系统事件发生模型。
2.3离散事件仿真系统中的仿真策略
通常情况下，一个层次复杂的离散事件系统包含了较多的实体，实体相互之间有着密切的联系，但是他们活动的发生都在统一的时间点上，离散事件系统仿真建模方法学实现的关键就是推进仿真时间的方法，从而构建各个实体之间的逻辑联系，这种方法也被称作仿真算法或仿真策略。事件调度法，活动扫描法，进程交互法和三阶段法是四种当前应用比较广泛的仿真策略。
2.3.1事件调度法。
事件调度法能够按照下一个事件的发生时刻来触发仿真时钟的时间推进。大多数事件并不是在某个固定的、预先得知间隔的两个相邻事件间发生的，而是在随机的时间间隔的事件中发生的，因此事件调度法是一种交步长法。当事件发生时，若利用事件调度法，按照时间的先后排序的事件中，只有扫描事件表中最早发生的事件的时间来确定时间推进的间隔尺度。也就是说仿真时钟是按照被仿真的事件的发生时间推进的。
2.3.2活动扫描法。
活动扫描法是使仿真事件按确定的时间间隔推进的，每推进一步就将所有的邻近的将要发生的事件的产生时刻和条件扫描一次，判断其产生时刻是否大于当前时刻以及是否产生满足的事件的条件。若是产生，则允许仿真该事件，反之就继续向前推进仿真时钟，以此类推。
2.3.3进程交互法。
在进程交互法的系统中有许多实体，它们以各自进程的形式存在并按时间流动。各个实体之间通过事件实现相互间的交流。通过判断事件是否被延迟，确定是存储在未来事件表FEL中还是当前事件表CEL中。模仿人的思维方式，在进程交互法中将预先发生的事件和与之相关的其它事件相结合，这种方法继承了事件调度和活动扫描法所具有的优点。
2.3.4离散事件仿真三阶段法。
由于虚拟实验室设计需要处理随机并发事件，简单的线性顺序的方式已经无法处理各实体的流程。由于在所有的虚拟实验中，所有的事件不可能在同一时间点发生，有时候在同一时间点可能会有多个事件一并发生，事件的发生也会连同带来系统状态和实体状态的改变，有时候甚至会引起其他事件的触发。所以，离散事件仿真模型适用于实验处理模块。同时，也适用于在随机时间点上发生离散变化的仿真系统。当下，事件调度法，活动扫描法，进程交互法和三阶段法是应用较为广泛的仿真策略。由于系统必须满足处理灵活、执行高效、操作简单这三要素，而三阶段法操怍简单，执行效率高，因此常被用来进行系统的仿真。在三阶段仿真法中，系统中的活动可分为可预先安排的B活动(Book-keepingActivities可预先安排的活动)和不可预先安排的c活动(ConditionalActivities条件活动)。B活动在符合发生事件的条件时就能直接执行，C活动却要在满足其它实体及系统的条件的情况下执行。三阶段法的仿真分为A，B，C三阶段进行，其中A，B阶段与事件调度法相类似，C阶段与活动扫描法相类似。三阶段法是事件扫描法和活动扫描法的综合体，大大提升了仿真效率，操作简单易行。
作者：冉翠翠 李艳峰 单位：河南农业职业学院电子工程系
