水下网络技术在海洋资源探索与开发利用的过程中发挥着必不可少而且越来越重要的作用,而网络模拟与仿真是研究水下网络技术的重要验证手段。目前常用的开源水下网络协议模拟与仿真平台有NS2/NS3,或者对其进行二次开发的改良版本,如Aqua-Sim,DESERT与SUNSET。这类实验平台因集成众多复杂的应用程序编程接口(API)以及高度抽象化的类设计而需要用户熟练C++编程,同时,使用这类平台进行网络模拟的配置过程十分繁琐,学习成本高,可扩展性低。而另一方面,基于JAVA的UnetStack学习成本较低,但由于编程语言的隔离,UnetStack无法与基于NS2/NS3系列的仿真系统复用模块代码。因此,不从软件架构方面对UAN协议仿真平台进行重构,往往无法降低平台的使用门槛,让用户完全专注于网络协议的逻辑实现而无需关心平台的设计实现。本论文意在引入微服务架构的设计哲学解决现有UAN协议模拟与仿真平台的问题。微服务架构设计思想可以使UAN协议模拟与仿真平台更加组件化、协议实现与功能模块开发更加灵活自由,网络协议栈的构建与实验实施更加方便快捷。本文深入探讨了微服务架构(MSA)的设计理念,设计并实现了一种基于微服务架构的水声网络协议实验平台——MicroUAN,该平台采用消息队列Rabbit MQ作为微服务间通信组件,并提供了基于层次状态机的协议微服务编程框架,协议研究者可以在框架上实现各种水声网络协议。基于本实验平台,实现了多种常见的水下网络协议微服务,包括UDP协议、DSDV协议、UW-Aloha协议等,并通过配置文件将协议微服务构建完整的水声网络协议栈。实验平台集成了多种功能微服务,包括路由表跟踪微服务、数据流量生成微服务、模拟水声信道微服务等,接入了两款水下声学调制解调器,支持基于真实水声信道的仿真实验。基于本平台,在水池中进行了多个节点的组网通信实验以及不同水声网络协议的性能对比实验,通过实验对比了单体架构的NS3实验平台与本平台的系统硬件资源消耗。