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基于USRP2的无线网络MAC协议半实物仿真系统设计与实现 被引量：6
1
作者 李佳迅 张少杰 +1 位作者 赵海涛 马东堂 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第8期2124-2128,2132,共6页
目前,由于可供网络协议开发的硬件资源极其有限,而且真实性能评估要求硬件上的组网产生了高额的硬件成本。因此,对于大多数网络协议的研究以及性能评估都是基于纯软件系统进行的,其结果仅局限于理论意义。为了解决这些问题,基于GNU Radi... 目前,由于可供网络协议开发的硬件资源极其有限,而且真实性能评估要求硬件上的组网产生了高额的硬件成本。因此,对于大多数网络协议的研究以及性能评估都是基于纯软件系统进行的,其结果仅局限于理论意义。为了解决这些问题,基于GNU Radio平台以及二代通用软件无线电外设(USRP2)设计和实现了分布式无线网络媒体介入控制(MAC)协议的半实物仿真系统。该系统以IEEE802.11分布式协调功能(DCF)为协议框架,结合离散事件仿真技术,依靠较少的硬件资源(一台个人计算机(PC)和两台USRP2)模拟了多个节点的无线通信网络。实现中,MAC层协议使用简洁的Python语言进行系统开发,具有很大的灵活性,而且扩展性和可移植性强;物理层使用高效的C++语言对信号进行模块化处理,并利用USRP2射频硬件在真实信道上进行数据传输。将系统的节点发送概率以及吞吐量实测数据分别与Bianchi算法以及基于时隙分析的饱和吞吐量计算模型进行了对比,对比结果的吻合性说明了网络仿真平台的可靠性。 展开更多
关键词 通用软件无线电外设 GNU RADIO 软件无线电 半实物网络仿真 媒体介入控制协议
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一种基于HITLS的网络安全仿真模型研究 被引量：4
2
作者 唐杨 张明清 唐俊 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第10期102-106,共5页
对网络建模环境的三种基本形式进行了形式化描述,并针对网络安全仿真存在的不足,将半实物仿真方法引入网络安全仿真研究中,提出一种基于HITLS的网络安全仿真模型,着重对模型的基本原理和关键技术进行了分析,最后给出了模型在网络安全仿... 对网络建模环境的三种基本形式进行了形式化描述,并针对网络安全仿真存在的不足,将半实物仿真方法引入网络安全仿真研究中,提出一种基于HITLS的网络安全仿真模型,着重对模型的基本原理和关键技术进行了分析,最后给出了模型在网络安全仿真中的三种基本应用。模型将实际节点映射到虚拟仿真网络中,使实际网络和虚拟网络有效结合起来构建丰富的网络行为和仿真环境,并通过实物仿真方式解决网络安全建模困难的实际问题,从而既避免了建立复杂的实物测试平台,又提高了仿真的可信度。 展开更多
关键词 网络建模 半实物网络仿真 网络安全仿真模型
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基于VMware的Link11数据链半实物仿真技术 被引量：3
3
作者 李慧博 吴海乔 +1 位作者 栗苹 龚鹏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期224-233,共10页
针对战术数据链大规模网络半实物仿真中真实电台接入带来的硬件成本过高、资源受限等问题,采用虚拟机运行数字模型接入仿真网络的方法,提出融合VMware软件与QualNet软件的半实物网络仿真测试体系架构。基于此架构设计一种面向VMware的Li... 针对战术数据链大规模网络半实物仿真中真实电台接入带来的硬件成本过高、资源受限等问题,采用虚拟机运行数字模型接入仿真网络的方法,提出融合VMware软件与QualNet软件的半实物网络仿真测试体系架构。基于此架构设计一种面向VMware的Link11数据链动态仿真交互接口,以及Link11数字电台交互模型,实现仿真过程中虚拟机搭载的Link11数字电台交互模型与QualNet中Link11虚拟网络模型的实时数据交互,如动态工作参数获取与重配置等功能。通过引入虚拟机运行数字模型替代真实设备,在保证网络仿真精度的前提下,有效地降低仿真测试成本。测试结果证明了所提半实物仿真体系架构的可行性和高效性。 展开更多
关键词 战术数据链 半实物网络仿真 虚拟机 动态交互接口 VMWARE软件
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半实物网络仿真动态路由方案设计与实现 被引量：1
4
作者 刘小虎 张玉臣 +1 位作者 方青坡 孙磊刚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2089-2095,共7页
针对半实物网络仿真动态路由难以实现的问题,在分析半实物网络仿真原理的基础上,提出了动态路由消息转换方法和基于时间分片的障碍同步算法,解决了动态路由的消息转换和系统实时性保证两个关键问题,利用虚拟IP技术解决了半实物网络仿真... 针对半实物网络仿真动态路由难以实现的问题,在分析半实物网络仿真原理的基础上,提出了动态路由消息转换方法和基于时间分片的障碍同步算法,解决了动态路由的消息转换和系统实时性保证两个关键问题,利用虚拟IP技术解决了半实物网络仿真中的多主机配置问题,采用OSPF路由协议,设计并实现了基于OMNe T++的半实物网络仿真动态路由方案。通过多种虚实结合场景对动态路由协议进行功能验证和可扩展性测试,验证了方案的正确性。 展开更多
关键词 半实物网络仿真 动态路由 优化链路状态路由 实时性
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基于半实物的网络防御仿真测试模型
5
作者 毕治国 张明清 +1 位作者 唐俊 孔红山 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第1期66-70,共5页
针对在真实网络中对防御进行测试存在高成本高风险的不足,将半实物网络仿真方法引入防御测试研究中,分析了半实物网络仿真的原理,建立了一种基于半实物的网络防御仿真测试模型,给出了模型的两种基本应用。着重对网络防御半实物仿真测试... 针对在真实网络中对防御进行测试存在高成本高风险的不足,将半实物网络仿真方法引入防御测试研究中,分析了半实物网络仿真的原理,建立了一种基于半实物的网络防御仿真测试模型,给出了模型的两种基本应用。着重对网络防御半实物仿真测试的实现技术进行了分析,通过自定义包转换的方法来扩展OPNET所能支持的攻击的半实物仿真,最后通过仿真实验来验证了模型的有效性。该模型能够将实际节点映射到虚拟网络中,使防御测试中的实际攻防行为在虚拟网络中运行,从而既避免了建立复杂的真实测试平台,又使得测试过程安全可控,还提高了仿真测试结果的可信度。 展开更多
关键词 防御测试 半实物网络仿真 系统在环 网络仿真模型 自定义包转换
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基于共享库集成的半实物网络仿真方法研究
6
作者 张明清 孙磊刚 +1 位作者 孔红山 齐先庆 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2695-2700 2713,2713,共7页
针对真实网络中设备测试存在高成本高风险而单纯的软件仿真又缺乏准确性的不足,引入半实物网络仿真方法,真实应用程序与仿真系统集成是其关键技术。根据虚实节点映射原理,提出一种半实物网络仿真模型;对OMNe T++仿真器进行源代码级二次... 针对真实网络中设备测试存在高成本高风险而单纯的软件仿真又缺乏准确性的不足,引入半实物网络仿真方法,真实应用程序与仿真系统集成是其关键技术。根据虚实节点映射原理,提出一种半实物网络仿真模型;对OMNe T++仿真器进行源代码级二次开发,提出基于共享库集成的半实物网络仿真方法,探讨集成过程中出现的线程错误、实时性、符号空间等问题,并给出相应解决方案;结合C/S型HTTP仿真实例对方法有效性进行分析和验证,结果表明:共享库集成方法实现了真实应用程序和虚拟网络的有效集成,且具有较好的实时仿真性能;给出该方法 5个方面的潜在应用。 展开更多
关键词 半实物网络仿真 共享库集成 接口开发 仿真模型 实时性
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面向密码协议的半实物网络仿真方法
7
作者 董书琴 张明清 +2 位作者 方哲 陈强军 程建 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第10期3061-3064,3098,共5页
针对常用仿真工具在进行面向密码协议的半实物(hardware-in-the-loop,HIL)网络仿真时接口不支持、密码协议仿真资源缺失、无法实现密码协议处理等问题,提出一种面向密码协议的HIL网络仿真方法。在形式化分析面向密码协议HIL网络仿真建... 针对常用仿真工具在进行面向密码协议的半实物(hardware-in-the-loop,HIL)网络仿真时接口不支持、密码协议仿真资源缺失、无法实现密码协议处理等问题,提出一种面向密码协议的HIL网络仿真方法。在形式化分析面向密码协议HIL网络仿真建模环境的基础上,给出了密码协议HIL网络仿真过程中用到的关键技术,构建了基于OMNe T++的HIL网络仿真模型;然后就仿真过程中存在的关键问题进行了分析,提出了有效的解决方案;最后以网际控制报文协议(Internet control message protocol,ICMP)在测试主机连通性中的应用为例,基于封装安全载荷(encapsulate security payload,ESP)协议,对面向密码协议的HIL网络仿真方法进行了仿真测试。实验结果表明,与现有HIL网络仿真方法相比,该方法可以对经ESP协议处理后的ICMP询问报文进行响应,有效地使虚实主机基于密码协议进行保密通信。 展开更多
关键词 密码协议 半实物网络仿真 形式化建模 Cryptlib OMNET++ 封装安全载荷
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无线ad hoc网络半实物仿真技术研究
8
作者 吉磊 毛玉明 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第4期62-65,共4页
网络模拟是现代进行网络协议设计验证和测试时普遍采用的方法,而半实物网络仿真是一种能够更直观精确地进行网络软硬件的验证与测试的新型技术。文章对半实物网络仿真概念进行了介绍,阐述该仿真技术的原理,并基于半实物网络仿真的思想,... 网络模拟是现代进行网络协议设计验证和测试时普遍采用的方法,而半实物网络仿真是一种能够更直观精确地进行网络软硬件的验证与测试的新型技术。文章对半实物网络仿真概念进行了介绍,阐述该仿真技术的原理,并基于半实物网络仿真的思想,探讨一种半实物网络仿真方法并加以实现。 展开更多
关键词 半实物网络仿真 模拟网络 模拟信道 模拟协议栈
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半实物网络测试系统从时钟频率漂移影响分析
9
作者 孙磊刚 张明清 +1 位作者 孔红山 刘小虎 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第3期624-628,642,共6页
针对精确时钟协议(PTP)用于半实物网络仿真测试时难以实现精确系统同步的问题,研究从时钟频率漂移对PTP仿真系统同步性能的影响。建立了半实物网络环境下PTP系统模型和时钟模型,解析性推导出单向传输链路中Slaven对主时钟的时延误差估计... 针对精确时钟协议(PTP)用于半实物网络仿真测试时难以实现精确系统同步的问题,研究从时钟频率漂移对PTP仿真系统同步性能的影响。建立了半实物网络环境下PTP系统模型和时钟模型,解析性推导出单向传输链路中Slaven对主时钟的时延误差估计,得出从时钟模型时延误差表达式具有一致的加权结构,且各误差项都将累积并渗透到传输线路中,影响整个网络的同步精度。基于此,设计多种半实物网络仿真场景进行验证、分析和测试。仿真结果表明:单个从时钟频率漂移对系统同步精度影响甚微,但系统内从时钟均存在漂移或主时钟存在时间抖动的情况下,造成的同步误差是单个从时钟频率漂移时的10倍,会对系统同步精度产生严重的影响,研究成果能为半实物网络测试环境时钟部署策略提供重要参考。 展开更多
关键词 半实物网络仿真 精确时钟协议 频率漂移 时钟同步 时延估计
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