大规模网络拓扑可视化工具的研究与实现

摘要

近年来由于信息技术的迅速发展，网络功能变的越来越强大。在网络服务越来越丰富的同时也给网络的有效管理带来了巨大的挑战。要想有效方便地管理网络设备和服务就必须要求网络管理软件能够准确、自动地发现和显示网络中的各节点连接情况和它们的属性。而复杂网络是一类重要的信息资源，适当使用信息可视化方法，可为人们认识网络拓扑的内部结构和潜在规律提供一种有效的途径。然而，复杂网络的本质特性及其庞大规模对可视化工作提出了巨大的挑战。
　　 由于作图区域的空间是有限的，显示大规模网络拓扑的难点就在于如何在一定的空间内清晰地显示更多的节点，避免点线重叠现象。网络拓扑可视化中最重要的技术即为网络拓扑点布局技术。本文介绍一种灵感源于原子核外电子排布的拓扑点布局算法，先采用网络拓扑大轮廓上进行分层，继而又根据子节点个数、所处层数，连邻节点的半径等多种因素细分不同轨道的方法以避免拓扑点过密、重叠，便于清晰显示，并基于此布局算法，开发了网络拓扑可视化系统。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1课题背景

1.1.1课题研究目的和意义

1.1.2 Internet网络拓扑研究的重要性

1.1.3 Internet网络研究的主要困难

1.1.4 Internet网络拓扑研究的分类

1.2国内外相关研究历史及现状

1.3信息可视化

1.3.1信息可视化概述

1.3.2层次信息可视化

1.4本文主要研究内容

1.5本文结构

第2章 网络拓扑点布局技术分析

2.1 Internet网络拓扑图的特征

2.2现有网络拓扑结构简介

2.2.1线性总线

2.2.2星型拓扑

2.2.3树型结构

2.3已有网络拓扑布局算法的研究现状

2.3.1树型和局算法

2.3.2受力驱动布局算法

2.3.3环形布局算法

2.3.4混合布局算法

2.4本章小结

第3章 拓扑图的布局原理

3.1绘图技术研究

3.2基于斥力——张力模型的布局算法

3.3原子核外电子排布

3.4本章小结

第4章 系统设计与实现

4.1信息可视化系统结构

4.2信息可视化系统设计

4.2.1系统设计方案选择

4.2.2绝对位置布局和相对位置布局的选择

4.3基于原子核外电子排布的网络拓扑显示算法

4.3.1算法步骤

4.3.2算法步骤

4.4本章小结

第5章 实验结果及分析

5.1实验结果

5.1.1输入数据

5.1.2可视化结果

5.2实验分析

5.2.1性能分析

5.2.2功能分析

5.3本章小结

结 论

参考文献

致 谢