实验三 分组交换仿真与解析.docx

实验三分组交换仿真与解析中科大姓名： 学号：一、 实验目的：基于Matlab平台，熟悉simulink仿真原理，运行分组交换仿真实例，理解通信过程中 的交换过程，掌握通信中路由仿真的构建和演示二、 实验内容：1. 熟悉simulink原理2. 四路分组交换仿真3. 仿真实例解析三、 实验设备：笔记本电脑、Matlab7.1开发环境四、 预备知识：1. Matlab基本操作2. simulink基本操作3. 交换原理五、 实验步骤：1. 熟悉simulink和交换原理阅读simulink相关讲义，熟悉simulink建模库、仿真操作流程，查看“通信库”中各模块定了解通信过程中的几种基本交换原理，即：1） 交换的过程：历经三个阶段：呼叫建立、通话、呼叫释放2） 数据报文交换：基本原理：存储--转发没有固定的电路连接）将要发送的信息首先“打包”在交给交换机存储（有空闲线路时）然后由交换机转发，最后到达目的终端3） 数据分组交换：基本原理：存储--转发，首先将报文分组（Packet），分组的长度短、格 式统一在电路有空闲时，以“分组”为单位传送分组穿过网络互交换机的时间很短（ms级），满足实时性要求。

2. 四路分组交换仿真1） 打开Matlab，切换工作路径为实验文档所在文件夹；2） 打开packet simulation中的packet_switch.mdl文档，观察四路交换系统的模型构成；3） 启动仿真，获得四路输入信号和输出信号波形，观察变化；3. 仿真实例解析实验编程所得的分组交换仿真模块如下图图-1：Clock|ri FIFO OutManagerPop 寻何 Stay—XgifQ Out 2|■^-XjStatus 2]| |FIFO OutManager #4Status■^XjStatus 4| |Packet Contents:1) 92) Total length (>=5)3) Destination4) Source5) Data {I nteg ef JLength-1) Data {IntEgerjLength) 0[lnput_1]^>[lnput_2：i^>[1叩口七3]〉[lnput_4]gt1][Dest2][DestB][Des.t4]Input 1Input 2Input 3Input 4Output 1Output 2Output 3Output 4I [Tid<_Out1i> >Ibumnty Event I— - *■LL>Clock m FIFO Out -Manager蒙 *1 SMU9E」」」」I [Tid<_Outgi> >| [PEStZ：bumnty Event I— - *■LL>Clock m FIFO Out -ManagerI [Ti 改qtgiA >| [Dest3]pummy Event I—--旨Clock危 FIFO OutMsnsgEfPopX-[[>est2]rdsnag&Tu[4x1]ME)[4xTE1fg 腿F.坨tus项十HDii:Fifen.tatu 海9Flfos Start.Popping-t5tU3_^>uSch&dulBr—Xgifo Out 4j图-1图-1的所表示的仿真模块包括四路随机发生器，一个4X4 switch交换机，四组 输入队列，四组输出队列其仿真结果的产出如下图图-2一个输入队列，而且分别从输入接口模块inputl、input2、input3、input4输 入所传输的数据。

从实验仿真的结果产出可知，inputl、input2、input3、input4所输入的 分组并不等同与outputl、output2、output3、output4所对应的输出分组，器 原因不仅是随机产生器产生事件的随机性，更主要是报文的分组交换所决定的， 比如，已与inputl所对应的随机发送器为例，当随机事件发生时，随机发送器 产生报文分组，从inputl输入，分组经过manager的先进先出（FIFO）队列， 被交付到四路交换机（switch），此时交换机将采用“存僖-转发”技术来处理 报文，即交换机首先会产看自己的缓存队列是否有空闲区，若没有，即溢出丢弃 若有，则有两种情况：一种是队列空，根据报文分组地址信息立即转发，另一种 情况是缓存中有其他待发送的分组，其到来的分组需在队列中排队，即短暂存储， 再发送，同时交换机还会根据不同的队列满空情况来选择新到来的分组应挂在哪 个队列，同时还会根据当前的链路的的空闲状况，选择一条相对合理的路径将作 为报文分组的传输路径，（尽管如此，但组穿过网络互交换机的时间很短（ms 级），满足实时性要求）因此，从inputl输入的分组，在交换机中选择输出通 道时，在一定程度上也可以认为是随机的，即可能从outputl、output2、output3、 output4中任一一通道输出，对于另外三组随机产生器也可作同样分析。