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摘 要：本文采用网络仿真工具OPNET对TCP协议拥塞控制进行仿真分析。论文首先介绍了网络仿真软件的发展，详细介绍了仿真软件OPNET，重点讨论了OPNET的仿真机制，然后介绍了TCP协议的原理和拥塞控制，以四种不同版本的拥塞控制算法TCP Tahoe、Reno、New Reno、SACK分析不同算法在网络拥塞出现丢包时的窗口变化差异，通过OPNET仿真观察其窗口变化情况。通过仿真结果可以非常准确和直观地得到各TCP版本的特点，从而说明了拥塞控制算法对网络性能的影响。4535
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关键词：网络仿真；OPNET；TCP协议；拥塞控制
TCP protocol Research and Simulation Based on OPNET
Abstract: This paper uses the network simulation tool OPNET to simulate the TCP congestion control. We first describe the development of the network simulation software and introduce a powerful network simulation software named OPNET in detail, we emphatically discuss its simulation mechanism. Then we introduce the principle of the TCP protocol and congestion control, With four different versions of the congestion control algorithm named TCP Tahoe, Reno, New Reno, SACK .We analysis the window difference of different algorithms in network congestion when packet loss, and observe the window changes by OPNET simulation. The simulation results show that we can very accurately and intuitively get the characteristics of the TCP version, thus explain the influence of congestion control algorithm on network performance.
Key Words: network simulation; OPNET; TCP protocol; congestion control
目 录
摘要 1
引言 1
1. 绪论 2
1.1 论文研究的背景及意义 3
1.2 国内外研究状况 3
2. 网络仿真软件OPNET 4
2.1 OPNET仿真软件概述 4
2.2 OPNET仿真技术 5
2.3 OPNET仿真流程 7
3. TCP协议分析 8
3.1 TCP协议概述 8
3.2 TCP算法研究 12
4. TCP协议仿真分析 14
4.1 OPNET MODELER中支持TCP协议的节点模型 14
4.2 TCP协议仿真 15
5. 结束语 20
参考文献 21
致谢 22
基于OPNET的TCP协议研究与仿真
引言
随着社会的发展，计算机被广泛地应用于各个领域，成为现代人的一个不可缺少的工具。同时带来的问题是网络结构和规模的日益复杂以及网络应用日益多样化，网络负载越来越重，容易造成网络拥塞，严重影响了通信。因此，拥塞控制成为现代科学家研究的一个热门话题。单纯依靠网络的规划和设计、网络设备和网络协议开发的研究，已经不能满足网络的发展。因此，迫切需要一种科学的手段来反映和预测网络性能，网络仿真应运而生。
本文采用的是网络仿真软件OPNET，其具有丰富的模型库，通过OPNET Modeler仿真软件建立模型对各种拥塞控制算法进行仿真。
1. 绪论
1.1论文研究的背景及意义
随着计算机网络的发展，网络规模和网络应用的迅速增长，对网络的性能评估、协议开发和测试都有了新的需求。由于计算机仿真技术是一个以系统模型为对象的研究方法，利用计算机快速计算的能力，用极短的时间模拟实际系统中的较长周期。因此，计算机仿真技术具有极其重要的应用意义。随着新的网络技术的不断涌现和数据网络变得越来越复杂，网络仿真技术的需求越来越迫切，网络仿真的应用越来越广泛，网络仿真已成为科研、规划、设计网络不可或缺的工具。
计算机和通信技术的不断发展，人们能够越来越方便的实现信息的共享，TCP/IP协议使世界上不同架构的计算机网络相互连接形成一个全球性的互联网络Internet，这为各种信息的共享提供了便捷的途径。在Internet中的每一台计算机可以访问Internet上的其他任意一台计算机，好像它们在一个局域网内使用双绞线或同轴电缆直接连接起来一样(不同的是速度比局域网要慢)。现在TCP/IP协议簇一直很受欢迎，并已成为网络通信协议事实上的标准。