推進網絡系統仿真建設的幾點思考

何靈　侯攀

摘 要：隨著信息時代的到來，網絡規模逐漸擴大，網絡拓撲結構日益復雜，規劃和設計網絡時單純依靠經驗、理論計算已顯得非常困難。采用真實的網絡環境往往會大幅增加網絡設計成本，并且不穩定的網絡環境不利于數據的統計和分析。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化所需要的網絡性能數據，預測拓撲和進行設備規劃。隨著建模與仿真技術的發展，網絡仿真技術已在網絡系統的規劃、設計、開發中發揮著越來越重要的作用。

關鍵詞：網絡系統仿真；創新思想觀念；統一技術標準

隨著信息時代的到來，網絡規模逐漸擴大，網絡拓撲結構日益復雜，規劃和設計網絡時單純依靠經驗、理論計算已顯得非常困難。采用真實的網絡環境往往會大幅增加網絡設計成本，并且不穩定的網絡環境不利于數據的統計和分析。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化所需要的網絡性能數據，預測拓撲和進行設備規劃。隨著建模與仿真技術的發展，網絡仿真技術已在網絡系統的規劃、設計、開發中發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。切實發揮網絡系統仿真建設的真正作用，要從創新思想觀念、統一技術標準、強化實踐應用等方面入手，積極推進網絡系統仿真建設的發展。

1 創新思想觀念，為仿真建設提供制度保障

首先，要創新思想觀念、加大仿真建設投入、充分發揮仿真作用，將網絡系統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，要在法規制度和管理機制上進行相關約束和要求。要構建統一的規范化的體系結構，對建模思想、模型描述、建模過程等各個環節進行規范，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籌協調。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的系統。

2 統一技術標準，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，把統一技術標準，數據標準設計作為當務之急，為未來網絡系統開發和現有系統綜合集成提供有力支持和保證。具體要做到“四個完善，四個規范”：即完善統一各類技術標準、完善通用的模型構件、完善支持系統運行的基礎數據庫、完善可供模型共用的算法和規則；規范建模仿真通用體系框架、規范數據和接口標準、規范建模語言和工具、規范建模過程和方法。

二是要加強各單位、部門之間的協調，通過統一系統接口，規范數據格式，構建通用開放體系框架等方法，將各單位、各個層次的系統進行有效整合從而使得仿真系統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

一是網絡規劃時，要充分考慮地形、海洋、空間等自然環境的影響。自然環境建模在國防和軍事領域中運用的較為廣泛，但在網絡系統仿真中往往考慮得較少，而實際應用中地理環境、電磁環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。