امروزه تکنولوژی شبیه سازی به طرز موفقیت آمیزی در جهت مدل سازی، طراحی و مدیریت انواع سیستم های هوشمند به کار گرفته شده و در این راستا ابزارها و تکنیک های متعددی خلق شده که به طور مثال می توان به تکنیک شبیه سازی رویدادگران اشاره کرد که اساس عملکرد بسیاری از شبیه سازهای نوین می باشد.

کاربرد شبیه سازی در مورد شبکه های ارتباطی نیز سابقه ای ۱۵ ساله دارد که هنوز هم در حال رشد می باشد، دلایل استفاده از شبیه سازی در این حوزه را می توان در دو مورد خلاصه کرد:

۱) پیدایش و گسترش شبکه هایی با تکنولوژی پیچیده همچون Frame Relay, SMDS, ATM.

۲) خلق ابزارها و نرم افزارهای خاص شبیه سازی شبکه ها.

انواع نرم افزارهای شبیه ساز مورد استفاده در شبکه های ارتباطی را می توان در سه گروه عمده جای داد:

۱) زبان های شبیه ساز همه منظوره .

۲) زبان های شبیه ساز خاص شبکه های ارتباطی .

۳) نرم افزارهای شبیه ساز شبکه .

زبان های شبیه ساز همه منظوره

این گروه به طور کلی برای هر گونه شبیه سازی کاربرد دارند و به خصوص در صورت مجهز شدن به ماجول های شبیه ساز خاص عناصر شبکه (گره، لینک، پروتکل،...) می توانند به صورت ابزاری قابل انعطاف برای این منظور به کار روند، به عنوان نمونه هایی از این گروه می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

SES/Workbench

MODSuyt|M

GPSS/H

BoNes DESIGNER

Arena

SIMAN/Cinema V

SIMSCRIPT ||.۵

SLAM SYSTEM

که در این میان تنها SES, BoNes دارای عناصر آماده برای شبیه سازی شبکه می باشند. نقطه ی قوت این گونه از شبیه سازها در انعطاف فوق العاده ی آن ها می باشد که به کاربر اجازه شبیه سازی هرگونه شبکه با هر نوع پروتکل دلخواه را می دهد و در مقابل اشکال عمده ی آن ها دشوار و زمانگیر بودن فرآیند تعریف توپولوژی شبکه و پروتکل های آن می باشد که معمولاً مستلزم شناخت زبان برنامه نویسی ویژه آن ها می باشد.

زبان های شبیه ساز خاص شبکه های ارتباطی

این گونه شبیه سازها، بسیار شبیه گروه پیشین می باشند با این تفاوت که اغلب عناصر لازم برای شبیه سازی شبکه در آن ها به صورت از پیش آماده شده می باشد که با وجود آن ها زمان لازم برای فرآیند شبیه سازی کاهش می یابد، ولی در مقابل از انعطاف کمتری برخوردار می باشند، نرم افزار OPNET Modeler نمونه ای از این گونه می باشد.

نرم افزارهای شبیه ساز شبکه

این گروه شامل پکیج های کامل می باشند که توانایی شبیه سازی شبکه های ارتباطی را بدون نیاز به کدنویسی و معمولاً از طریق واسط های گرافیکی فراهم می کنند، وجود عناصر شبیه سازی شده ای متناظر با عناصر واقعی (روترها، سویچ ها،...) در این گونه علاوه بر بالا بردن دقت، باعث افزایش سهولت و سرعت در فرآیند شبیه سازی می شود و به این ترتیب برای کاربران ناآشنا با فن برنامه نویسی بسیار مناسب می باشند.

COMNET III, BoNes PlanNet, NETWORK II.۵, L.NET III.۵ نمونه های موفق این گروه می باشند.

روی هم رفته کاربران حرفه ای و به خصوص آن هایی که با شبکه های خاص سر و کار دارند، زبان های شبیه ساز را با وجود دشواری کار با آن ها، ترجیح می دهند و در مقابل کاربرانی که با موضوع شبیه سازی به صورت مقطعی و گذرا برخورد دارند، پکیج های شبیه ساز را ترجیح می دهند. ابزارهای شبیه ساز شبکه باید حائز برخی خصوصیات باشند که در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم.

خصوصیات لازم برای شبیه سازهای شبکه

شامل ویژگی های پنج گانه ی ذیل می باشد:

۱) انعطاف در مدلسازی: کاربر باید قادر باشد انواع جدیدی از منابع معمول شبکه همچون گره ها، لینک ها و پروتکل ها را به مجموعه ی موجود در شبیه ساز بیفزاید.

۲) سهولت در مدل سازی: وجود واسط گرافیکی و امکان مدلسازی به صورت ساخت یافته، به شکلی که مدل های پیچیده براساس مدل های ساده طرح شوند و همچنین قابلیت استفاده مجدد از ماجول ها از خصوصیاتی می باشند که باعث تسریع در فرآیند شبیه سازی می گردند.

۳) اجرای سریع مدل ها: زمان پردازش در شبیه سازی های بزرگ برای شبکه هایی با تعداد زیاد گره بسیار مهم می باشد که لازمه آن مدیریت صحیح حافظه می باشد.

۴) قابلیت مصورسازی : نمایش گرافیکی عناصر شبکه در حال تبادل پیام ها با یکدیگر به رفع خطاهای شبیه سازی و درک نحوه ی کارکرد آن بسیار کمک می کند. در برخی نرم افزارهای شبیه ساز اجرای مصور سازی همزمان با اجرای شبیه ساز و در بخری دیگر پس از انجام آن و به صورت Play Back انجام می گیرد.

۵) قابلیت اجرای مجدد و تکراری شبیه سازی: هدف از انجام شبیه سازی به طور عمده تحقیق تأثیر یک یا چند پارامتر (برای مثال متوسط طول پاکت ها و یا ظرفیت بافرها) بر کارآیی آن می باشد و به همین خاطر تکرارپذیری یک شرط لازم برای این نرم افزارها می باشد.

و در مجموع باید توجه داشت که خلق یک شبیه ساز شبکه ی دقیق و معتبر مستلزم به کارگیری تکنولوژی شبیه سازی در کنار دانش شبکه و پروتکل های آن می باشد. البته در کنار خصوصیات فوق وجود برخی قابلیت ها بر ارزش هر ابزار شبیه ساز خواهد افزود که از آن میان می توان به چند مورد ذیل اشاره کرد:

۱) وجود ماجول های درونی از پیش آماده شده متناظر با عناصر و پروتکل های شبکه.

۲) وجود یک مولد عدد تصادفی و در شکل های پیشرفته تر قابلیت خلق کمیت هایی با توزیع های تصادفی گوناگون چرا که اغلب رخدادها در یک فرآیند شبیه سازی اعم از تولید و ارسال پاکت ها و یا ایجاد خرابی در آن ها، از نوع فرآیند های تصادفی می باشند.

۳) حمایت از کاربران با به هنگام سازی های به موقع (به خصوص در مورد پروتکل های جدید) به همراه مستندات کامل و گویا.

۴) ارائه گزارش هایی از پارامتر های کارآیی شبکه (نرخ خروجی، بهره وری، تأخیر انتقال،...) در قالب ارقام و منحنی ها به همراه امکان انجام عملیات آماری روی نتایج از دیگر ویژگی های مثبت یک شبیه ساز می باشد.

یزدان بهرامی نیا

۱. Event- driven

۲ . General- Purpose Simulation Language

۳ . Communication- Oriented Simulation Language

۴ . Communication- Oriented Simulator

۵. Reusability

۶.Animation

۷. Built- in Modules

۸ . Random- Number Generator