复杂协作网络的动态多层可视化方法研究与实现

摘要

随着信息化建设的加强，当今社会越来越多的企事业单位建立了属于自己的数据中心。同时，数据中心业务不断拓展，服务器数量日益递增，运维人员在数据中心的运维管理上也涌现出许多问题。例如，业务系统之间的关系杂乱、服务器之间关系混乱等。这些情况影响着数据中心运维人员的管理效率，而且还导致需要消耗着大量的成本用于解决数据中心存在的现实问题。
　　本文将以运维人员亟需解决的问题为出发点，以现有数据中心内的虚拟机与业务系统协作网络数据为基础，利用复杂网络可视化方法，从层次可视化与动态可视化两个方面设计并实现了一个基于虚拟机与业务系统协作网络的可视化系统。该系统的目的是协助数据中心运维人员梳理责任内的业务系统与服务器之间错综复杂的关系，为数据中心有效地降低运维管理成本，提高管理效率。
　　本文从课题的背景及当前的研究现状入手，在对现有的相关技术进行综述与分析的基础上，确定了本课题的技术路线，选取了适当的网络可视化技术与框架。随后从复杂协作网络的可视化问题作为切入点，分析运维人员在数据中心运维管理上亟需解决的可视化问题，并对预期的可视化系统进行了需求分析，明确可视化系统中的需求与功能模块之间的关系。
　　随后根据复杂协作网络的可视化问题，围绕可视化系统所需的功能，对存在的核心问题即可视化展示设计了相应的展示算法。从算法的背景知识、算法理论、算法思想、数据结构、详细流程、可视化效果美化等多个角度进行了细致描述，并展示了可视化算法的运行效果。
　　最后，结合数据中心中运维管理的实际情况，通过对可视化原型系统的系统结构设计、操作流程设计、数据模型设计、网络模型设计，并对系统最终的运行结果进行了展示。其中数据模型，从概念模型、逻辑模型、物理模型三个方面对可视化系统中数据模型的逻辑关系、实体与关系属性、物理结构及数据存储进行设计;网络模型，从层次网络与动态网络两个方面对可视化系统网络模型中的属性与数据结构进行设计。
　　本文将复杂网络可视化相关理论与方法引入运维管理，为传统的运维管理模式提供了新思路、新方法，具有创新意义。运维人员可以通过可视化系统直观的管理数据中心内的系统与服务器，具有较强的实用价值。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容

1．4 论文组织结构

2 相关技术与分析

2．1 复杂网络简介

2．1．1 网络的基本概念与属性

2．1．2 复杂网络的相关概念

2．2 基于Web的网络可视化技术分析

2．3 基于Web可视化的第三方框架

2．4 本章小结

3 复杂协作网络的可视化问题与分析

3．1 问题描述

3．2 需求分析

3．2．1 层次化系统展示用例分析

3．2．2 层次漫游用例分析

3．2．3 平铺展示用例分析

3．2．4 查看网络邻居用例分析

3．2．5 编辑分组归属用例分析

3．2．6 网络细节展示用例分析

3．3 功能模块分析

3．4 本章小结

4 核心问题的可视化展示算法

4．1 基于服务器节点的凸包展示算法

4．2 基于边数据的树形展示算法

4．3 基于层次数据的布局与寻路算法

4．4 本章小结

5 原型系统设计与实现

5．1 系统结构设计

5．2 系统操作流程

5．3 数据模型设计

5．3．1 概念模型设计

5．3．2 逻辑模型设计

5．3．3 物理模型设计

5．4 网络模型设计

5．4．1 层次网络模型设计

5．4．2 动态网络模型设计

5．5 系统开发环境

5．6 实验数据与运行结果

5．7 本章小结

6 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 论文展望

参考文献

作者简历及攻读硕士期间取得的研究成果

学位论文数据集