网络性能分析评价方法及其计算机仿真方法研究

吕金龙

（河南牧业经济学院 信息与电子工程系，河南　郑州　450044）



网络性能分析评价方法及其计算机仿真方法研究

吕金龙

（河南牧业经济学院 信息与电子工程系，河南郑州450044）

摘要：网络性能分析评价的方法有很多，社会上应用较多的就是计算机仿真法。由于网络的普遍，一些技术方法得到社会上的重视，对于相关技术应用带来的效益也是非常明显的。计算机仿真技术在社会上各个阶层的应用，已经深入研究，其被应用的范围也是非常广泛的。网络性能的分析评价，的确给社会提供了更多的帮助，将复杂的系统工具更巧妙的应用在社会的各个阶层上。现代化的社会需要网络技术同时配合，为了顺应这个社会的发展，会有更多的技术被应用于世。计算机仿真技术作为当今被社会认可的一项技术，却还有着很多不到位的应用。需要结合网络性能的评价和研究，对计算机的仿真技术做到更深刻的研究，并发挥出其价值。

关键词：网络性能；计算机仿真；分析方法

一般而言，网络性能的计算机仿真功能的研究会更多的体现在更具规模的网络当中。并且需要管理员更加紧密的进行监督和管理，对运营的网络系统进行有效的控制分析。网络的设计者需要验证整个方案，做到方案的可实施性，将任务完美完成的同时解决存在于网络中的性能故障。在软件的选择应用上，选择一个合理的软件是至关重要的，因为仿真技术的发展在逐渐影响着这个社会，相关软件的选择是应该被重视的。专业性强的分析软件可以将网络仿真性能进行更透彻的分析，首先软件的科学性选择，在一定程度上建立了更合理的评价分析结构，之后再利用模型进行系统仿真策略。实际上，网络仿真技术在社会上的应用已经是非常屡见不鲜了，其分析的方法还有整个过程的实施应用，更透彻地分析了这个社会的认知。对于相关应用而言确实有着非常重要的作用，了解得越深，效果就会越好。

1　网络系统性能分析

1.1网络性能分析评价的指标

评价局域网性能的指标可以从很多方面入手，其中最为重要，也是用户最关心的主要有3个方面，即：网络吞吐量、介质利用率和延迟时间。

网络吞吐量可以说就是，在一定时间内，某种设备或是计算机完成的信息总量。吞吐量在不同地方拥有不同的计算方式，并且还拥有不同的含义。比如某个接口，某条链路，或者是整个网络的吞吐率。

网络发送并且接收一个完整的报文或信息产生的时间，就是延迟时间。网络延迟统计出的平均值，会按照网络系统负载的变化而产生变化，其值的变化会因着负载的增大而变大。因此说通常可以通过延迟对负载率的变化曲线对网络时延性能的好坏情况进行合理的分析。

就字面上看，输入负载也很好理解，指的就是各节点在局域网中产生的负载。将数据进行成功的传送，就是网络的吞吐量，比如数据报文分组。在单位时间内各工作节点向网络发送数据的总和，就是实际负载，也可以说就是网上数据的传输速率。整个网络性能都可以通过这两个方向进行更科学的分析，能够真的在实际问题中找到更好的工作模式。

1.2影响网络性能的因素

局域网协议、数据率、帧长、传播延迟、节点数以及信道误码率这些都是影响局域网性能主要的因素。确定局域网性能的主要因素就是信道数据传输率与传输距离的乘积。一般的介质在传播的时候速度几乎都是恒定的，也就直接说明利用率是可以随着传播延迟的变化而有所变化，这也就是影响吞吐量的一个过程。

能够产生自身开销的介质访问协议，显然可以降低利用率和吞吐量。就局域网协议来说，物理层上的影响几乎是没有的。而因每一帧上开销的增加，是会影响到链路层的。在网络上，介质访问控制总是存在着一些影响。另外在报文中也会有一些的影响，因为会在传送过程中会出现错误码。

1.3网络系统性能分析评价方法

网络系统性能分析评价方法，也就是在网络上建立一种能够分析网络性能的模型，使之能够更科学的去分析网络上的功能或是性能。网络性能分析评价的方法，可以从以下3种方法着手：（1）解析法。可以得到性能参数公式解，这是其重要的特点。主要依赖于公式的一种通信系统性能评估技术方法。其能够使得人们非常深入地了解系统性能，因为其能够在性能参数和系统输入参数间建立起非常清楚的关系。这种方法在应用系统设计初期阶段是很适用的。但是依然有很多实际性问题需要解决，还需要一些系统简化才可以更好的理解分析，所以仅仅采用解析法评价复杂的网络模型性能确实是比较艰难的事情。（2）数值法。这一方法能够将更复杂的模型进行一个精确的解析，数值参数的解决方式，更加缜密。虽然在后期是特别有用的，但同时也需要更多的时间和空间，这是一定的限制因素，无法使得更好的去了解网络性能。（3）仿真法。这一方法可以在网络系统的性能评估中占有非常重要的地位，能够建立无论什么详细程度的模型。对抽象模型的状态进行跟踪，就能够得到更实际、系统的行为特性。这就是仿真技术的具体应用，这一方法可以用于系统设计的任何一个环节，可以很轻易的将数学和经验模型相互结合在一起。

计算量大是仿真法需要面对的问题，这就得通过认真选择建模和仿真技术缓解在计算量上的压力。在不断发展的现代社会上，仿真法逐渐成一种主流的系统技术，被应用在社会的各个阶层。在被应用的同时，会有更多的问题出现，性能上无法得到一个更精确的参数。

2　通信网络系统性能的计算机仿真

2.1计算机仿真在网络系统中的应用

网络系统的计算机仿真，可以说就是通过计算机程序的运用对网络状态进行模拟，包括系统的结构、功能、行为进行动态模仿。局域网的仿真技术确实是一项很有利的功能，可以获得网络中的特性参数，并且可以将网络工作性质中的影响因素进行一个合理的分析，就可以使得设备可以得到最有利的效益获得。经过分析可以很有利的控制局域网的信息量，合理预测网络系统中出现问题的局部信息，将故障问题科学的进行解读分析。仿真技术可以帮助网络展开工作，提高工作效率并深入功能分析，确实改善了网络的工作环境。最近网络协议和组网产品逐渐成为仿真技术中应该注意的问题，由于计算机系统技术快速的扩展开，于是就会出现更多复杂的网络产品，尤其是仿真技术的应用已经在社会上被广泛的传播。

因为局域网信息量的变化是随机的，并且变化也有一定的实践限制，所以局域网也可以被当做是一种离散系统。这种系统通常就是随机的事件，所以局域网可以说就是一种随机服务系统。

计算机仿真系统不仅仅可以用来分析评价连续系统，还可以有效的分析离散系统。计算机仿真技术应该建立与原型相似的仿真模型。离散事件模型就是描述离散系统的模型，离散事件的系统主要包括四个因素，即实体、设备、事件和活动。比如计算机网络系统中的数据帧，就是“实体”。比如计算机网络系统中网络资源、传输信道等这些都是“设备”。其“事件”就是说实体在这一过程中的到达或离去，造成整个实体总数的变化。其中的“活动”也就是实体按照现实中的工作情况表现出的各种状态。“事件”和“活动”这两个离散事件中的因素，主要是通过对时间和内容的描述进行表现的。

方框图是在进行仿真的时候的一种方法，一个方框就是一个信号的处理操作。作为方框还能够继续细化更多个方框，最后进行相应的仿真描述。而每个方框可以提供一个描述功能的仿真模型，比如某个计算方法。

2.2计算机仿真方法在网络系统中的应用

蒙特卡洛法是网络系统计算机仿真的一种方法，其自身就是一种现代数值法。具体的方法就是将有着随机性需要计算的问题转化成一个概率模型，使得模型若干的数学特征表示为所需计算的量，之后通过抽样试验和统计的方法求得这些数学特征的估值，找到接近的量，之后再估计其误差或方差。

计算机仿真系统主要问题，就是在离散事件系统中，大多都是产生的随机变量。那么最重要的问题就是在整个过程中如何产生随机数，以及如何获得变量的抽样值。在通信网络系统中，其仿真技术主要是由信息流、网络资源以及通信协议组合而成的。其中信息流与网络资源跟在其它离散事件系统中的应用并无差别，而在复杂的通信协议中，在离散事件仿真中不会得到解决的办法。建模就可以通过网络资源模型、信息流模型以及网络协议模型这些特点进行分析研究。

网络计算机的仿真模式，经过一步步分析参考，逐渐走向成熟。对每个层次上的性能进行仿真模型的建立，之后通过计算机语言代码编制成形对应的仿真模型计算机程序模块，网络系统的模拟工作方式，就是通过进行这样的程序完成的。

3　结论

一个完整的网络系统，包括很多数据或是设备。想要得到精准的仿真效果，就需要更加详细的仿真模型。而如今更多的仿真技术，又会占用太多的资源和时间，那么在复杂性和仿真中找打一个平衡，已经是现在人们需要解决的一大问题。深入探讨网络性能的分析，以及在仿真技术中的应用。网络性能在当今是社会上对于仿真技术的应用，更多的实现了网络中面临的实际问题。在这个现代化的时代，网络系统的性能分析和仿真技术，逐渐被关注并应用于更多的社会层面上。随着对网络技术的分析应用，这个时代确实需要更多的有关网络体系的研究，关键的技术会广泛应用，就比如仿真技术的应用在整个网络上显得格外重要。社会应该促进这一方向上更多的研究，求得更深入的了解。

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［4］杜炜，王行刚.网络仿真在网络性能指标评价中的应用［J］.计算机工程与应用，2003（18）：176-180.

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

作者简介：吕金龙（1979-），男，河南郑州，硕士，讲师；研究方向：计算机应用技术，物联网技术应用。