网状网络的保护环问题研究

摘要

本课题的主要目的是为网状网络设计保护环。在网络中，某些连接中断的情况下，保护环可在备用保护环周围从反方向恢复通信，从而确保整个网络仍能正常运行。通常，网络中会存在很多保护环，需要通过比较从而发现最佳保护环，最佳保护环可以节省更多的资源，发挥更高的效率。 因本设计重点描述了如何在网状网络中建立和实施保护环机制(ProtectionCycles，简称为pcycles)，从而确保网络的稳定运行，即使在一些连接出现中断的情况下，网络也可以正常运行。目前关于保护环的设想有很多，本设计提出一种设计机制，然后根据这个机制，找到符合条件的保护环；如果找到多个保护环，则对多个保护环进行比较，找到最佳保护环。本设计仅仅限于理论上的研究，通过软件模拟实际网络。用户可以运行软件，从中输入一个整数作为网络的节点个数，系统会自动随机生成一个模拟网络；随后系统便可自动寻找到所有可能存在的无向环、保护环、公共连接，并通过分析找到最佳保护环。由于实际网络比较复杂，本设计将复杂的网络简单化，其中没有考虑有向环的情况。本设计中规定两个节点之间最多只能有一条连接，尽管实际情况可能会有所不同。在得到模拟网络之后，网络之中各节点的连接情况也就同时确定了。通过软件，用户可以浏览连接信息以及得到的环和保护环的信息，最后得到最佳保护环的信息，也可以把这些信息输出保存到文件中。如果用户需要对特殊的网络进行分析，可以创建一个文本文件，文本文件中包含网络中节点和各节点的连接信息，系统在读取此文件后便开始对这个网络进行分析，得到保护环与最佳保护环。因此，本软件可以模拟多种网络，节点数目可以不同，各个节点之间连接情况也不同，用户可根据意愿对不同的网络进行测试，从而对不同的网络都能找到合适的保护环。 本设计通过Java语言来实现。通过Java强大的界面设计及绘图功能，制作软件的界面以及绘制模拟网络、节点连接信息图表、网络中存在的环列表、保护环列表。本系统已经通过测试，在运行中未出现任何错误，但是仍需进一步完善。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究的现状、意义及必要性

1.3论文结构

第二章 系统可行性分析

2.1保护环的基本原理

2.1.1链路保护环

2.1.2节点保护环

2.2构造与优化

2.2.1构造

2.2.2优化

2.3保护环对多故障的处理

2.4保护环研究新方向

第三章 系统的总体设计和有关要求

3.1系统设计目的

3.2系统任务描述

3.3开发工具的选择

3.4系统开发的有关要求

3.4.1网络要求

3.4.2对环形网络的要求

3.4.3对保护环的要求

第四章 系统设计规划

4.1程序设计中所用到的类

4.2图表设计

4.3环的设计

4.4保护环设计

4.5公共连接设计

4.6无效因数设计

4.7最佳保护环设计

4.8连接表设计

4.9读文件设计

第五章 系统设计的实现与测试

5.1系统测试的实现

5.1.1测试一实现

5.1.2测试二实现

5.2系统测试结论

5.1.1可行性

5.2.2精确性

第六章 总结

6.1成果总结

6.2缺陷与亟待完善之处

附录

参考文献

致谢