推進網絡系統(tǒng)仿真建設的幾點思考

何靈　侯攀

摘 要：隨著信息時代的到來，網絡規(guī)模逐漸擴大，網絡拓撲結構日益復雜，規(guī)劃和設計網絡時單純依靠經驗、理論計算已顯得非常困難。采用真實的網絡環(huán)境往往會大幅增加網絡設計成本，并且不穩(wěn)定的網絡環(huán)境不利于數據的統(tǒng)計和分析。而通過網絡仿真技術，可以用相對較少的時間和費用了解網絡的特性，方便地獲取網絡設計和優(yōu)化所需要的網絡性能數據，預測拓撲和進行設備規(guī)劃。隨著建模與仿真技術的發(fā)展，網絡仿真技術已在網絡系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、開發(fā)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

關鍵詞：網絡系統(tǒng)仿真；創(chuàng)新思想觀念；統(tǒng)一技術標準

隨著信息時代的到來，網絡規(guī)模逐漸擴大，網絡拓撲結構日益復雜，規(guī)劃和設計網絡時單純依靠經驗、理論計算已顯得非常困難。采用真實的網絡環(huán)境往往會大幅增加網絡設計成本，并且不穩(wěn)定的網絡環(huán)境不利于數據的統(tǒng)計和分析。而通過網絡仿真技術，可以用相對較少的時間和費用了解網絡的特性，方便地獲取網絡設計和優(yōu)化所需要的網絡性能數據，預測拓撲和進行設備規(guī)劃。隨著建模與仿真技術的發(fā)展，網絡仿真技術已在網絡系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、開發(fā)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

我國對網絡仿真技術的研究起步較晚，經過近年來的發(fā)展，也取得了一系列的成果。但是與國外相比，仍有不小的差距。切實發(fā)揮網絡系統(tǒng)仿真建設的真正作用，要從創(chuàng)新思想觀念、統(tǒng)一技術標準、強化實踐應用等方面入手，積極推進網絡系統(tǒng)仿真建設的發(fā)展。

1 創(chuàng)新思想觀念，為仿真建設提供制度保障

首先，要創(chuàng)新思想觀念、加大仿真建設投入、充分發(fā)揮仿真作用，將網絡系統(tǒng)仿真建設作為網絡項目建設的重要手段，貫穿到理論驗證、評估分析、方案改進等方方面面，在定性與定量分析、模擬與現實結合、經驗與數據并重中加速推進網絡系統(tǒng)建設，走開一條具有我國特色的現代化化科學化質量化的仿真之路。

其次，要在法規(guī)制度和管理機制上進行相關約束和要求。要構建統(tǒng)一的規(guī)范化的體系結構，對建模思想、模型描述、建模過程等各個環(huán)節(jié)進行規(guī)范，增強使用人員與技術人員對于問題理解的一致性，為技術實現打下良好的基礎。如美軍于1995年即成立了建模與仿真辦公室，負責建模與仿真相關事項的統(tǒng)籌協(xié)調。在提出通用技術框架后，即要求全軍貫徹實施，從1999年已經對不符合通用技術框架的項目不予立項，從2001年起已不再使用非通用技術框架開發(fā)的系統(tǒng)。

2 統(tǒng)一技術標準，為仿真建設提供技術保障

一是要吸收現代軟件工程和建模仿真技術的先進成果，把統(tǒng)一技術標準，數據標準設計作為當務之急，為未來網絡系統(tǒng)開發(fā)和現有系統(tǒng)綜合集成提供有力支持和保證。具體要做到“四個完善，四個規(guī)范”：即完善統(tǒng)一各類技術標準、完善通用的模型構件、完善支持系統(tǒng)運行的基礎數據庫、完善可供模型共用的算法和規(guī)則；規(guī)范建模仿真通用體系框架、規(guī)范數據和接口標準、規(guī)范建模語言和工具、規(guī)范建模過程和方法。

二是要加強各單位、部門之間的協(xié)調，通過統(tǒng)一系統(tǒng)接口，規(guī)范數據格式，構建通用開放體系框架等方法，將各單位、各個層次的系統(tǒng)進行有效整合從而使得仿真系統(tǒng)具有更好的互操作性和可重用性，逐步實現由單機操作向多機聯動轉變，由單平臺向多平臺協(xié)同轉變，實現同一網系能貫通、不同網系能銜接，有效解決互聯互通、信息共享和信息安全等問題。

3 強化實踐應用，為仿真建設提供實踐保障

一是網絡規(guī)劃時，要充分考慮地形、海洋、空間等自然環(huán)境的影響。自然環(huán)境建模在國防和軍事領域中運用的較為廣泛，但在網絡系統(tǒng)仿真中往往考慮得較少，而實際應用中地理環(huán)境、電磁環(huán)境對網絡性能影響較大。在網絡仿真中，要根據現實網絡的環(huán)境合理設置仿真參數，從而增加模型和仿真的一致性和可信性。

二是在網絡設計中，可以先作出多個不同的設計方案，通過網絡仿真技術為不同的設計方案建立模型，進行仿真，獲取定量的網絡性能預測數據，為方案的驗證和分析提供可靠的依據，從而對方案進行科學的比較和取舍。

三是運用網絡仿真技術改進現有網絡。網絡仿真技術能夠迅速地建立起現有網絡的模型，能夠方便地修改模型并進行仿真。對于現有網絡中的問題，諸如：線路升級或改造、鏈路帶寬增加、技術升級、網絡擴容等實際問題，可以迅速模擬出改進的影響，從而為決策者提供可靠的定量的依據。