İçeriğe atla

Ağ simülasyonu

Bir Layer 2-3 NetMapper diyagramı, OPNET Tech. Inc.

Bilgisayar ağı araştırmalarında, ağ simülasyonu bir yazılım programının gerçek bir ağın davranışını kopyaladığı bir tekniktir. Bu, yönlendiriciler, anahtarlar, düğümler, erişim noktaları, bağlantılar vb. gibi farklı ağ varlıkları arasındaki etkileşimlerin hesaplanmasıyla elde edilir.[1] Çoğu simülatör, durum değişkenlerinin zaman içinde ayrık noktalarda değiştiği sistemlerin modellendiği ayrık olay simülasyonunu kullanır. Ağın ve desteklediği çeşitli uygulama ve hizmetlerin davranışı daha sonra bir test laboratuvarında gözlemlenebilir; ağın/protokollerin farklı koşullar altında nasıl davranacağını değerlendirmek için ortamın çeşitli özellikleri de kontrollü bir şekilde değiştirilebilir.

Ağ simülatörü

Bir ağ simülatörü, bir bilgisayar ağının veya kablosuz iletişim ağının performansını tahmin edebilen bir yazılım programıdır. İletişim ağları, geleneksel analitik yöntemlerin sistem davranışının doğru bir şekilde anlaşılmasını sağlayamayacak kadar karmaşık hale geldiğinden, ağ simülatörleri kullanılmaktadır. Simülatörlerde, bilgisayar ağı cihazlar, bağlantılar, uygulamalar vb. ile modellenir ve ağ performansı raporlanır. Simülatörler, 5G, Nesnelerin İnterneti (IoT), Wireless LANlar, mobil ad hoc ağlar, kablosuz sensör ağlar, araçsal ad hoc ağlar, bilişsel radyo ağları, LTE vb. gibi günümüzde kullanılan en popüler teknolojiler ve ağlar için destekle birlikte gelir.

Simülasyonlar

Ticari simülatörlerinin çoğu GUI odaklıdır, bazı ağ simülatörleri ise CLI odaklıdır. Ağ modeli/yapılandırması ağı (düğümler, yönlendiriciler, anahtarlar, bağlantılar) ve olayları (veri iletimi, paket hatası, vb.) tanımlar. Çıktı sonuçları ağ düzeyinde metrikleri, bağlantı metriklerini, cihaz metriklerini vb. içerir. Ayrıca, simülasyonlar izleme dosyaları açısından ayrıntılı inceleme de mevcut olacaktır. İzleme dosyaları her paketi, simülasyonda meydana gelen her olayı kaydeder ve analiz için kullanılır. Çoğu ağ simülatörü, bekleyen "olayların" bir listesinin saklandığı ayrık olay simülasyonu kullanır ve bu olaylar sırayla işlenir, bazı olaylar gelecekteki olayları tetikler - örneğin bir paketin bir düğüme varması olayı, bu paketin bir aşağı akış (downstream) düğümüne varması olayını tetikler.

Ağ emülasyonu

Ağ emülasyonu, kullanıcıların gerçek cihazları ve uygulamaları, canlı bir ağın davranışını taklit edecek şekilde paket akışını değiştiren bir test ağına (simüle edilmiş) sokmasına olanak tanır. Canlı trafik simülatörden geçebilir ve simülasyon içindeki nesnelerden etkilenebilir.

Tipik metodoloji, canlı bir uygulamadan gelen gerçek paketlerin emülasyon sunucusuna (sanal ağın simüle edildiği yer) gönderilmesidir. Gerçek paket bir simülasyon paketine 'modüle' edilir. Simülasyon paketi, kayıp, hata, gecikme, jitter vb. etkileri yaşadıktan sonra gerçek bir pakete demodüle edilir, böylece bu ağ etkileri gerçek pakete aktarılır. Böylece gerçek paket gerçek bir ağ üzerinden akmış gibi olur ancak gerçekte simüle edilmiş ağ üzerinden akmıştır.

Emülasyon (Öykünme), dağıtımdan önce iletişim ağlarını doğrulamak için tasarım aşamasında yaygın olarak kullanılır.

Ağ simülatörleri listesi

Hem ücretsiz/açık kaynaklı hem de tescilli ağ simülatörleri mevcuttur. Önemli ağ simülatörlerine / emülatörlerine örnekler şunlardır:

Bunların tümü açık kaynak kodlu ve düzenlenebilirken, bazıları ticari niteliktedir.

Ağ simülatörlerinin kullanım alanları

Ağ simülatörleri, aşağıdakiler için uygun maliyetli bir yöntem sağlar;

  • 5G-NR kapasitesi, verim ve gecikme analizi
  • Ağ Ar-Ge'si (Tüm Ağ Araştırma makalesi'nin %70'inden fazlası bir ağ simülatörüne atıfta bulunur)
  • HF gibi savunma uygulamaları / UHF / VHF Radyo tabanlı MANET Telsizler, Taktik veri bağı vb.
  • IOT, VANET simülasyonları
  • UAV ağı/drone sürü iletişim simülasyonu
  • Makine Öğrenimi: Ağ parametrelerini optimize etmek için makine öğrenimi algoritmalarını test etme, ağlar üzerinde makine öğrenimi algoritmalarını eğiten sentetik veriler oluşturma
  • Eğitim: Çevrimiçi kurslar, Laboratuvar deneyleri ve Ar-Ge Çoğu üniversite, donanım ekipmanı satın almak çok pahalı olduğu için öğretim / Ar-Ge için bir ağ simülatörü kullanır

Çok basitten çok karmaşığa kadar değişen çok çeşitli ağ simülatörleri vardır. Asgari olarak, bir ağ simülatörü kullanıcının aşağıdakileri yapmasını sağlamalıdır

  • Ağ üzerindeki düğümleri ve bu düğümler arasındaki bağlantıları belirterek ağ topolojisini modelleme
  • Düğümler arasındaki uygulama akışını (trafik) modelleme
  • Ağ performans metriklerinin çıktı olarak sağlanması
  • Paket akışının görselleştirilmesi
  • Teknoloji/protokol değerlendirme ve cihaz tasarımları
  • Detaylı analizler/hata ayıklama için paket/olayların kaydedilmesi

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Wehrle, Klaus; Günes, Mesut; Gross, James (22 Eylül 2010). Modeling and Tools for Network Simulation (İngilizce). Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-642-12331-3. 17 Eylül 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Eylül 2023. 

İlgili Araştırma Makaleleri

Ağ, ağ iletişimi ve ağ bağlantılı şu anlamlara gelebilir:

<span class="mw-page-title-main">X.25</span>

Bilgisayarların genellikle geniş coğrafi alanlarda birbirleriyle bağlanmalarında kullanılan teknik kurallar topluluğundan birisi. Bu kuralları uygulayarak oluşturulan bilgisayar ağlarına "X.25 ağları" ya da "Kutu Yönlendirmeli Ağlar" denir..

<span class="mw-page-title-main">VoIP</span>

VoIP, IP üzerinden ses, video veya mesaj gönderilmesidir. İnternet veya bilgisayar ağları üzerinden çalıştığı için genellikle daha ucuz, bazen bedavadır. Bu nedenle günümüzden en çok tercih edilen telekomünikasyon iletişim yönetimidir. Analog hatları VoIP'e dönüştürmek için VoIP Gateway cihazları kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">İnternet iletişim kuralları dizisi</span>

İnternet protokol takımı, bilgisayarlar ve ağ cihazları arasında iletişimi sağlamak amacıyla standart olarak kabul edilmiş kurallar dizisidir. Bu kurallar dizisi temel olarak verinin ağ üzerinden ne şekilde paketleneceğini ve iletilen veride hata olup olmadığının nasıl denetleneceğini belirlemektedir.

IP adresi, interneti ya da TCP/IP protokolünü kullanan diğer paket anahtarlamalı ağlara bağlı cihazların, ağ üzerinden birbirleri ile veri alışverişi yapmak için kullandıkları adres.

<span class="mw-page-title-main">Simülasyon</span> gerçek bir dünya süreci veya sisteminin işletilmesinin zaman üzerinden taklit edilmesi

Simülasyon veya benzetim, teknik olmayan anlamda bir şeyin benzeri veya sahtesi anlamında kullanılır. Teknik anlamda gerçek bir dünya süreci veya sisteminin işletilmesinin zaman üzerinden taklit edilmesidir. Sistem nesneleri arasında tanımlanmış ilişkileri içeren sistem veya süreçlerin bir modelidir.

Taşıma katmanı, ulaşım katmanı veya 4. katman üst katmanlardan gelen veriyi ağ paketi boyutunda parçalara böler.

<span class="mw-page-title-main">OSI modeli</span>

Open Systems Interconnection (OSI) modeli ISO tarafından geliştirilmiştir. Bu modelle, ağ farkındalığına sahip cihazlarda çalışan uygulamaların birbirleriyle nasıl iletişim kuracakları tanımlanır.

ICMPv6(Internet Control Message Protocol Version 6 )

<span class="mw-page-title-main">Araç simülasyon oyunu</span>

Araç simülasyon oyunları, araçların çeşitli işletimsel sistemler tarafından gerçekçi bir şekilde yorumlanarak oyuncuya sunulan video oyunlarıdır. Otomobil, uçak, deniz taşıtları, uzay araçları, askeri araçlar vb. çeşitli araçları ve taşıtları içerir. Oyuncunun, sürücünün perspektifinden bu taşıtları kullanmasına veya rakip araçlar ile mücadele etmesine olanak sağlar. Oyunlar genellikle gerçekçiliğe dayalıdır ve yakıt yönetimi, belirlenen noktaya ve belirlenen zamanda yapılan yolcu ve yük teslimatlarını içerebilir.

Simülasyon yazılımı, matematik formülleri kullanılarak gerçek olayların modellendiği bir süreçtir. Simülasyon ile kullanıcılar gerçeğe en yakın olacak şekilde ürünlerin tasarlanmasını sağlayabilir ve çıktının nasıl olacağını anlayabilirler. Simülasyon yazılımı daha çok oyunlarda kullanılan gerçek zamanlı uygulamalardır. Oyunlar dışında birçok endüstriyel alanda da uygulanmaktadır. Endüstriyel alanlarda sorun yaratacak durumlarda; benzetim sayesinde olağan tehlikelerin önceden anlaşılması ve ne tip sonuçlara yol açabileceği anlaşılır. Örneğin; pilotlar, nükleer güç santralinde çalışan operatörler, kimya santrallerinde çalışan operatörler, kontrol panellerin modelleri gibi insan ve araç gereçlerin süreçte neler yaşayacağına ve ne sorunlarla karşılaşılacağına yönelik fiziksel tehlikeler benzetim sayesinde gerçek zamanlı gibi önceden fark edilebilir.

Simülasyon kelimesi latince kökenli bir kelime olup, sözlük anlamı olarak “benzeme, benzeşme, taklit, sahte tavır, yalandan yapma, benzer şartları yaratma” anlamlarına gelmektedir. Bu tanımdan yola çıkarak; Sistem simülasyonu ise benzetim yöntemi ile gerçek sistemin tüm özelliklerini taşıyan aynı girdilere karşılık aynı çıktıları verebilen ve kullanıcılara sistemi daha kolay, ucuz ve hızlı tanıma imkânı sunan teorik, fiziksel veya bilgisayar ortamında modellenmiş yapay sistemlerdir.

<span class="mw-page-title-main">İş simülasyonu oyunu</span>

İş simülasyon oyunları, veya iş insanı oyunları olarak da bilinen ekonomik simülasyon oyunları, genellikle bir iş biçiminde, ekonomik süreçlerin yönetimine odaklanan oyunlardır. Saf iş simülasyonları, inşaat ve yönetim simülasyonlarının bir inşaat unsuru içermeyen versiyonu olarak tanımlanmıştır ve bu nedenle yönetim simülasyonları olarak adlandırılabilir. Aslında bu tür oyunlarda mikro yönetim sıklıkla vurgulanır. Esasen sayısaldırlar, ancak yaratıcı grafikler kullanarak oyuncunun dikkatini çekmeye çalışır. Bu oyunlara ilgi, algoritmalar kullanarak gerçek dünyadaki olayların doğru simülasyonunun yanı sıra, oyuncuların eylemlerinin beklenen veya makul ve yakın sonuçlara bağlanmasına dayanır. Ekonomik simülasyonların önemli bir yönü, yapay sistemlerin, oynanışın ve yapıların ortaya çıkmasıdır.

Yarış simülasyonu veya Sim yarışı yakıt kullanımı, araç yol tutuşu, hasar, lastik aşınması, süspansiyon gibi gerçek dünyadaki değişkenlerin ayarlanabildiği ve etkili olduğu araç yarışlarını en doğru şekilde simüle etmeyi amaçlayan yarış uygulaması çeşididir. Bir yarış simülasyonunda başarılı olmak için sürücü araç kullanımının eşik frenlemesi, lastik çekişleri ve yol tutuşu gibi tüm yönlerini ve bunları nasıl kontrol edebileceğini bilmelidir. Bu tarz oyunları arcade yarış oyunlarından ayıran şey bu zorluk seviyesidir. Yarış simülasyonlarında gerçeğe en yakın sürüş hissi yaşamak öncelikli amaç iken arcade oyunlarda bu öncelik yerini hız hissine bırakır.

Ağ emülasyonu gerçek uygulamaların performansını sanal bir ağ üzerinden test etmek için kullanılan bir tekniktir. Bu kavram, sanal trafik modellerinin, ağ modellerinin, kanalların ve protokollerin uygulandığı ağ simülasyonu'ndan farklıdır. Amaç, performansı değerlendirmek, değişimin etkisini tahmin etmek veya başka bir şekilde teknoloji karar verme sürecini optimize etmektir.

Ağ trafiği simülasyonu, telekomünikasyon mühendisliğinde bir iletişim ağının verimliliğini ölçmek için kullanılan bir süreçtir.

<span class="mw-page-title-main">GNS3</span>

Graphical Network Simulator-3, ilk olarak 2008 yılında piyasaya sürülen bir ağ yazılımıdır. Karmaşık ağları simüle etmek için kullanılan sanal ve gerçek cihazların kombinasyonuna izin verir. Cisco IOS'u simüle etmek için Dynamips emülasyon yazılımını kullanır.

ns, bir dizi ayrık olay ağ simülatörleri, özellikle ns-1, ns-2 ve ns-3 için kullanılan bir isimdir. Hepsi, öncelikle araştırma ve öğretimde kullanılan ayrık olay bilgisayar ağı simülatörleridir.

Global Mobile Information System Simulator, kablosuz ve kablolu ağ sistemlerini simüle eden bir ağ protokolü simülasyonu yazılımıdır.

QualNet Scalable Network Technologies, Inc. tarafından sahip olunan ve sağlanan bir test ve simülasyon aracıdır. Ağ simülasyon yazılımı olarak, fiziksel bir iletişim ağının davranışını taklit eden bir planlama, test ve eğitim aracı olarak işlev görür.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.