网络模拟是研究网络行为、评价网络协议的重要手段,具有重要的学术研究与应用价值。随着计算机网络的快速发展,所需模拟的网络规模越来越大,而大规模离散事件网络模拟所需的大量计算开销无法让人接受。如何减少大规模网络模拟的运行时间、提高模拟性能,使得能快速模拟十万、百万节点级规模的网络,甚至使得模拟整个互联网成为可能,是一个亟待研究的问题,因此本文致力于此。本文以大规模离散事件网络模拟技术为研究对象,分析评价影响网络模拟性能的各种因素,研究提高大规模离散事件网络模拟性能的方法。本文研究的主要内容包括如下五个部分:第一,为研究如何提高网络模拟性能,分析了影响并行网络模拟性能的各种因素,包括负载平衡、通信开销、安全模拟时间窗口长度、模拟运行环境、模拟应用等,并建立了关于这些因素的并行网络模拟性能估计模型。与传统的估计模型相比,该估计模型能够为如何提高网络模拟性能提供指导。通过对各种因素的分析以及估计模型的建立,明确了提高网络模拟性能的具体思路,为后续章节的研究提供基础。第二,鉴于当前基于拓扑图划分工具的并行网络模拟划分方法存在易陷入局部最优以及不能实现合理划分的不足,提出了并行网络模拟拓扑的优化划分方法。该优化划分方法采用改进的模拟退火算法实现对所要模拟的网络拓扑的划分,所使用的目标函数为并行网络模拟性能估计模型。基于模拟退火算法的划分不易陷入局部极值;基于估计模型的划分能够综合考虑各种影响网络模拟性能的因素,实现对模拟任务的合理划分,因此该方法能有效提高并行网络模拟的性能。第三,鉴于大规模离散事件网络模拟需要极多的计算开销以描述大量的数据包转发,提出了基于动态连续计算的快速离散事件网络模拟方法。该方法将数据包转发模拟采用连续计算的方法描述,减少了传统网络模拟过程中数据包转发模拟的不连续性带来的开销;分析了连续计算带来的不真实性,并为保证连续计算具有一定真实性,提出了动态连续计算方法,即对数据包转发动态有选择的连续计算。第四,为减少流量生成器产生的背景流量数据包的模拟开销,提出了基于数据包采样的背景流量简约模拟方法。在背景流量生成时,该方法采用“采样”技术只产生少量的背景流量数据包;在拥塞链路上,依靠这些少量数据包“恢复”出原始背景流量的所有数据包;依靠恢复得到的数据包信息,实现对路由器缓冲队列以及前景流量的模拟。实验证明,该方法在提高背景流量模拟性能的同时,保证模拟结果的真实性。第五,基于上述研究内容,并结合网络模拟拓扑生成模块、远程路由配置模块、模拟应用描述脚本生成模块等处理模块,建立了并行网络模拟应用平台,该平台具有性能高、可用性强等特点。最后,通过一个具体的大规模并行网络模拟实例,说明该平台的使用步骤。