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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/a>結(jié)構(gòu)研究:基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溲芯?

【摘 要】隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)也隨之形成，人們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的要求越來(lái)越高，而以往的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此需要對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加以創(chuàng)新與改革。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的出現(xiàn)，給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域帶來(lái)了新鮮的元素，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淦鹬浅Ｖ匾淖饔茫谄渲幸泊嬖谝恍┎蛔闩c問(wèn)題。本文針對(duì)基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行深入的研究與探討。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷普及，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在人們的日常生活中起著非常重要的作用。而以往的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)比較局限，網(wǎng)絡(luò)形式也比較單一，隨著人們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的大量需求，使得以往的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)并不能適應(yīng)現(xiàn)代人的需要。因此，開(kāi)發(fā)新的適合大眾的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就顯得尤為重要。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湟恢笔怯?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞难芯恳彩怯?jì)算機(jī)工作者研究的重要課題，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的出現(xiàn)使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆辛诵碌倪M(jìn)展，并在這種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的基礎(chǔ)上，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行研究對(duì)于研究人員來(lái)說(shuō)就會(huì)輕松的多[1]。

一、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在人們的生活中越來(lái)越重要，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在其發(fā)展領(lǐng)域也需要不斷的進(jìn)行創(chuàng)新與開(kāi)發(fā)。但計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)確是一門深?yuàn)W難懂的學(xué)科，并不能簡(jiǎn)單的對(duì)其進(jìn)行研究，應(yīng)該不斷運(yùn)用新的思想、新的技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深入探索。在現(xiàn)在高科技發(fā)展的時(shí)代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了眾多研究領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)學(xué)科，其應(yīng)用范圍非常廣泛[2]。實(shí)際上，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是由分散在全國(guó)各地的計(jì)算機(jī)設(shè)備通過(guò)通信線路連接到一起的信息網(wǎng)絡(luò)，其覆蓋面非常廣，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最大好處是可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的信息資源共享和信息資源的傳遞。

對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究，需要用到很多與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的數(shù)據(jù)，其中主要有網(wǎng)絡(luò)的度值、網(wǎng)絡(luò)的平均距離、網(wǎng)絡(luò)的聚集系數(shù)等。下面對(duì)這幾種數(shù)據(jù)及其作用進(jìn)行解釋與分析：①度作為網(wǎng)絡(luò)研究中的重要數(shù)據(jù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溲芯科鸬街匾淖饔谩６仁侵高B接網(wǎng)路兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的線路數(shù)，度的主要作用是為了研究網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)，度的分布情況決定了網(wǎng)絡(luò)體系的主要特性，也能表現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的變化情況；②網(wǎng)絡(luò)的平局距離是指在一定時(shí)間里，對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行分離的數(shù)據(jù)信息，其主要作用是描述信息在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸速度；③網(wǎng)絡(luò)的聚集系數(shù)是指描述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的聚集程度的系數(shù)。主要作用是體現(xiàn)網(wǎng)路的聚集程度，聚集系數(shù)大，表示網(wǎng)絡(luò)在這一階段的信息傳送量大，聚集系數(shù)小，表示這一階段網(wǎng)絡(luò)不繁忙，信息數(shù)據(jù)較少。

網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指在物理的空間里，用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的傳送介質(zhì)將實(shí)際的計(jì)算機(jī)設(shè)備相互連接在一起的網(wǎng)絡(luò)形式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以很方便的看出計(jì)算機(jī)設(shè)備的物理空間分布情況，并對(duì)其進(jìn)行物理分析，以此來(lái)研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有很多種，不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要用不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析，來(lái)清楚的對(duì)實(shí)際計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究，這種方法使計(jì)算機(jī)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)以一種很直觀的方式呈現(xiàn)，有利于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究人員進(jìn)行分析與探討。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的形式多種多樣，有復(fù)雜的也有相對(duì)簡(jiǎn)單的，但通常情況下，人們采用一般性的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，這樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單易懂，結(jié)構(gòu)清晰明了，并且結(jié)構(gòu)圖中的聚集系數(shù)較小，分布較為均勻。但對(duì)于一些較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用簡(jiǎn)單的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不足以反應(yīng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特征。

二、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械淖饔?

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但對(duì)于以往的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已經(jīng)可以滿足當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)要求。隨著社會(huì)上用網(wǎng)人群的不斷增多，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)逐漸龐大起來(lái)，也使網(wǎng)絡(luò)間的傳輸信息量逐漸增多，這種情況導(dǎo)致以往的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)需求量。而此時(shí)，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的出現(xiàn)給網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)注入新鮮的血液。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究人員正致力于對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)行剖析，從不同的方向?qū)?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)行研究，并將其中重點(diǎn)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中去，使之與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相融合，創(chuàng)新出更符合現(xiàn)代人需求的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系[3]。運(yùn)用復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)理論可以研究網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)質(zhì)及特點(diǎn)，通過(guò)研究的數(shù)據(jù)畫出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究。

以往的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)性并不強(qiáng)，當(dāng)計(jì)算機(jī)受到外界的干擾或者病毒侵害時(shí)，系統(tǒng)很脆弱，很容易崩潰。但是在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論中，可以很好的對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保護(hù)，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立良好的保護(hù)系統(tǒng)，并提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自身的防御力，使其不至于在外界不良因素的影響下受到無(wú)防范的攻擊，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)受到損害甚至系統(tǒng)坍塌。基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以在受到任何外部攻擊的情況下，都能夠保持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行[4]。

三、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展前景

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的應(yīng)用是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械闹卮笸黄啤ｋS著信息社會(huì)的來(lái)臨，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在人們的生活中的作用越來(lái)越大，而復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的作用也會(huì)隨之增強(qiáng)，不同的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論會(huì)被應(yīng)用到不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中去，也會(huì)對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的影響。

四、總結(jié)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)不斷強(qiáng)大，其網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息隨之增加，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也不斷擴(kuò)大，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要隨著時(shí)代的進(jìn)步而逐漸進(jìn)行不斷的創(chuàng)新與發(fā)展，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論是研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的重要手段，技術(shù)人員需要運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行分析與研究，從而得到更為強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以滿人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息的需求。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究:淺談?dòng)?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

摘要：進(jìn)一步挖掘開(kāi)發(fā)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)筑下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建鋪設(shè)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)中的潛在價(jià)值，持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化既存的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法模式，及時(shí)合理地進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的新思維、新技術(shù)、新設(shè)備的推廣普及，從而在優(yōu)化當(dāng)下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)結(jié)構(gòu)以及穩(wěn)步提升用戶網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)的同時(shí)，更加快速有效地進(jìn)行基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論技術(shù)構(gòu)筑的拓?fù)浼夹g(shù)的實(shí)施推進(jìn)與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)實(shí)體效益之間的良性轉(zhuǎn)化。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；理論構(gòu)筑；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌粌?yōu)化探究；技術(shù)改進(jìn)

網(wǎng)絡(luò)資源的局限性無(wú)法及時(shí)適配網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量的井噴式增長(zhǎng)，其中尤以在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架設(shè)構(gòu)筑層面應(yīng)用最為普遍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)拓?fù)渌庥龅墓?jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包、網(wǎng)域數(shù)據(jù)輸送壓力負(fù)載、用戶上網(wǎng)體驗(yàn)欠佳等集中性瓶頸問(wèn)題，為了維持龐大復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常、效率地運(yùn)轉(zhuǎn)，迅速合理地對(duì)基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)筑的全新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)的理論支撐與轉(zhuǎn)換適配，就顯得必要而關(guān)鍵。而將全新多元的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)與網(wǎng)絡(luò)體系架設(shè)鋪展應(yīng)用管理進(jìn)一步交互、調(diào)整、優(yōu)化，不僅可以迅速緩解目前商用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的供求壓力，而且也可以深入細(xì)致地優(yōu)化既存的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)整體結(jié)構(gòu)。

1 現(xiàn)階段復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)筑的內(nèi)涵屬性與架構(gòu)特征

1.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本內(nèi)涵

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)（Complex Network）作為一個(gè)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的術(shù)語(yǔ)名詞，所蘊(yùn)含的內(nèi)涵相對(duì)抽象，概括而言，就是指基本具備小世界、無(wú)標(biāo)度、吸引子、自相似、自組織中的部分或者所有屬性特征的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。其理論構(gòu)筑的核心內(nèi)容則包含網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的演化進(jìn)階、演化規(guī)律的釋放、演化動(dòng)力學(xué)的基體層次以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型的形成機(jī)制、幾何屬性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等等。而在以上核心內(nèi)涵之中，小世界、集團(tuán)性、冪律的度值則是對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)筑進(jìn)行解析探究的關(guān)鍵要點(diǎn)。

1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)特征

首先，小世界（small world）是構(gòu)建復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本單元。所謂的小世界是將空間概念內(nèi)的相互聯(lián)系的無(wú)數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)有機(jī)交互連接而形成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)抽象化的概念表述。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)即是通過(guò)無(wú)數(shù)小世界的單位組建為基礎(chǔ)元件，并將每個(gè)小世界單元元件的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相互連接，形成公用的路徑通道，作為數(shù)據(jù)信息運(yùn)載流通的網(wǎng)絡(luò)紋線。

其次則是集團(tuán)性的交互連接態(tài)勢(shì)導(dǎo)向日趨明顯。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為一種空間視域的各個(gè)小世界、子系統(tǒng)的混合集合體，其當(dāng)然地包含了系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)子系統(tǒng)的集團(tuán)性。而這種系統(tǒng)內(nèi)部單元個(gè)體之間的集團(tuán)交互性，也使得復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的整體架構(gòu)的兼容性與再塑性得以進(jìn)行多元細(xì)化的延伸拓展。

第三，冪律的度值涵蓋的視域逐漸多元。度是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一個(gè)主要概念名詞，其指的是節(jié)點(diǎn)以及與其相關(guān)聯(lián)的單位數(shù)量，其具備與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各個(gè)單位小世界同樣的度的集團(tuán)交互性，而介數(shù)則又是度在小世界子系統(tǒng)中的具體體現(xiàn)，其是指在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所有以最短路徑經(jīng)過(guò)某一節(jié)點(diǎn)的冪律的數(shù)量，它集中反映了節(jié)點(diǎn)的影響作用效力，也是冪律度值交互作用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的主要數(shù)據(jù)包。

2 拓?fù)淠Ｐ驮谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的基本體現(xiàn)以及主要適配

2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷闹饕卣?

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以計(jì)算機(jī)群組為主要載體的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一種具體體現(xiàn)形式，均衡實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間平均距離最小化、網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)最小化則就當(dāng)然地成為其在拓?fù)鋬?yōu)化層面上的主要目標(biāo)，而未來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的繁雜趨勢(shì)也就是基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的小世界網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所覆蓋延伸的空間范圍相當(dāng)廣闊，為了維持龐大復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常、效率地運(yùn)轉(zhuǎn)，迅速合理地對(duì)基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)筑的全新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)的理論支撐與轉(zhuǎn)換適配，就顯得必要而關(guān)鍵。而其所具備的小世界、較少邊、高聚集獨(dú)特特點(diǎn)也使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步具備了優(yōu)先連接與生長(zhǎng)延伸的規(guī)律性優(yōu)勢(shì)，優(yōu)先連接規(guī)律通過(guò)新節(jié)點(diǎn)進(jìn)入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則創(chuàng)設(shè)，可以在新節(jié)點(diǎn)加入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)自動(dòng)有效地選擇具備較大連接數(shù)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)先連接，以節(jié)約帶寬。

2.2 當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ瓦m配構(gòu)筑的基本現(xiàn)狀

首先是具開(kāi)放性、人性化的UI操作成為當(dāng)下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅碚摌?gòu)筑架設(shè)應(yīng)用的趨勢(shì)。尤其是隨著用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率的認(rèn)知度、高速上網(wǎng)業(yè)務(wù)依賴度呈現(xiàn)粘性化的增長(zhǎng)，用戶越來(lái)越注重“人網(wǎng)合一”的交互式體驗(yàn)，要求網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)鋪設(shè)服務(wù)的細(xì)節(jié)化、體貼化、效率化，這就對(duì)基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論創(chuàng)設(shè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提出了更為集中實(shí)效的階段題目。

其次是智能化、集約化的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)反饋。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅碚摰募茉O(shè)應(yīng)用在新技術(shù)的持續(xù)刺激下，越來(lái)越呈現(xiàn)復(fù)雜化、專業(yè)化的趨勢(shì)，這就對(duì)相關(guān)的使用操作人員的專業(yè)素養(yǎng)和實(shí)際操作提出了更高的要求。因此作為技術(shù)人員輔助工具的人工智能拓?fù)浼夹g(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它的合理應(yīng)用，極大地提高了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的效率，同時(shí)也自然地降低了相關(guān)的投入成本，這也是對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中集團(tuán)性的實(shí)踐應(yīng)用與有效延伸。

再者是計(jì)算機(jī)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全化的普及性，安全性是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用管理維持機(jī)體生命的基礎(chǔ)，基于安全性的理論探究和實(shí)際開(kāi)發(fā)一直是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。而由于具備時(shí)效性、低廉性、穩(wěn)定性等諸多優(yōu)勢(shì)，SNMP協(xié)議成為當(dāng)下IP城域網(wǎng)構(gòu)筑架設(shè)的主流趨勢(shì)。目前被普遍應(yīng)用的是SNMP v l、SNMPv2，但現(xiàn)階段的SNMP v l、SNMPv2協(xié)議的可控制性還比較薄弱，而基于Web的軟件系統(tǒng)以其友好、統(tǒng)一的UI，兼之其在移動(dòng)性以及系統(tǒng)平臺(tái)的便捷性和兼容性，逐漸成為除了SNMP協(xié)議以外首選的計(jì)算機(jī)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)嵌入式技術(shù)平臺(tái)。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓录茉O(shè)的途徑步驟

從現(xiàn)階段的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)體系運(yùn)營(yíng)發(fā)展的基本態(tài)勢(shì)而言，優(yōu)先連接和生長(zhǎng)拓展等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)律是進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣５幕緦?dǎo)向與有效途徑，這兩大原則性規(guī)律主要是為了使得一系列適配計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)的建模可以以更為簡(jiǎn)單直觀的演化推衍而自動(dòng)地產(chǎn)生運(yùn)轉(zhuǎn)而被挖掘確立的。而目前對(duì)于構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型的主要途徑也是依據(jù)基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)下的自治域級(jí)和路由器級(jí)，而且鑒于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮匦栽诓煌瑢哟巍⒉煌?guī)模、不同架構(gòu)中所體現(xiàn)的基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)下的集團(tuán)相似性，所以，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷膭?chuàng)設(shè)構(gòu)筑都普遍適配以上兩個(gè)級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)延伸。

3.1 細(xì)化改進(jìn)計(jì)算機(jī)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的理論解析

首先，我們需要假設(shè)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)模型系統(tǒng)內(nèi)的某個(gè)平面中密集分布著無(wú)數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)，而且還有一個(gè)具備離散性質(zhì)的勻速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)鐘模塊在網(wǎng)絡(luò)中作為節(jié)點(diǎn)連接點(diǎn)，而這些無(wú)數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的時(shí)間軸都是確定的，那么這些節(jié)點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的時(shí)間點(diǎn)的分布狀態(tài)即是從零時(shí)刻開(kāi)始至具體的某一特定時(shí)刻內(nèi)的隨機(jī)分布的時(shí)間段的集合。

其次，每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就開(kāi)始接收、發(fā)送信息源，并實(shí)時(shí)依據(jù)其所接收的消息源進(jìn)行響應(yīng)反饋，發(fā)送和接收的消息中包括了節(jié)點(diǎn)自身的優(yōu)先度以及消息傳達(dá)的范圍廣域。而在節(jié)點(diǎn)接收消息之后則會(huì)依照既有信息源的優(yōu)先度值的實(shí)際變化，從而準(zhǔn)確確定其是否跟發(fā)送消息的節(jié)點(diǎn)建立連接，如果其所接收的信息源節(jié)點(diǎn)存在相近優(yōu)先度，那么該節(jié)點(diǎn)將會(huì)隨機(jī)性地選擇一個(gè)信息源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行嘗試性連接。

第三，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成的初始階段，僅僅只有一小部分節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行有效活動(dòng)，而且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的度值都相對(duì)較小，其所發(fā)送、接收消息的范圍廣域也相對(duì)有限，所以這些節(jié)點(diǎn)往往會(huì)選擇臨近的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行嘗試連接。而伴隨著時(shí)間軸的演進(jìn)以及節(jié)點(diǎn)度的持續(xù)增加，系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的信息數(shù)據(jù)發(fā)送接收的路徑長(zhǎng)度也隨之增加，為了實(shí)現(xiàn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息源的有效釋放，系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)就會(huì)開(kāi)始復(fù)雜劇烈的交互，而最終單位小世界區(qū)域范圍勝出的節(jié)點(diǎn)會(huì)以其為中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)而形成更大區(qū)域的代表性小世界。而這個(gè)交互的衍變過(guò)程將不間斷地延續(xù)下去，直到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)形成幾個(gè)較大的聚集中心為主，最終構(gòu)筑架構(gòu)嚴(yán)密穩(wěn)固的拓?fù)淠Ｐ汀?

3.2 進(jìn)一步引入全新前沿技術(shù)理論進(jìn)行拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)更新延伸

通過(guò)引進(jìn)現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架設(shè)中的技術(shù)熱點(diǎn)，進(jìn)一步更新既有的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的軟件系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的協(xié)調(diào)優(yōu)化，已經(jīng)顯得刻不容緩。而從當(dāng)前主流的計(jì)算機(jī)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)架設(shè)格局現(xiàn)狀來(lái)剖析，基于分布式計(jì)算原理的CORBA技術(shù)和B/S網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)則是最契合最有效的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架設(shè)方式。

CORBA的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)基于Client/Server的架構(gòu)進(jìn)行二次構(gòu)造。其中服務(wù)方是指針對(duì)網(wǎng)絡(luò)元素和數(shù)據(jù)庫(kù)組成的被管對(duì)象進(jìn)行的一些基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，例如配置管理、性能管理等；客戶方則是面向用戶的一些界面，或者提供給用戶進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的管理接口等。其中，從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中獲取的網(wǎng)絡(luò)管理信息通常需要經(jīng)過(guò)CORBA/SNMP網(wǎng)關(guān)或CORBA/CMIP網(wǎng)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這一部分在有的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中被抽象成CORBA的概念，更加符合當(dāng)下計(jì)算機(jī)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的理論構(gòu)筑更新改進(jìn)。

B/S網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)模式是基于Intranet的需求而出現(xiàn)并發(fā)展的新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架設(shè)方式。在B/S模式中，最大的益處就是運(yùn)行維護(hù)比較簡(jiǎn)便，且能實(shí)現(xiàn)不同人員、不同地點(diǎn)、以不同接入方式接入IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。其工作原理是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中客戶端運(yùn)行瀏覽器軟件，瀏覽器再以超文本的載體形式向Web服務(wù)器提出訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的要求，Web服務(wù)器接受客戶端請(qǐng)求后，將這個(gè)請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為SQL語(yǔ)法，并交給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器得到請(qǐng)求后，驗(yàn)證其合法性，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后將處理后的結(jié)果返回給Web服務(wù)器，Web服務(wù)器再一次將得到的所有結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成HTML文檔形式，轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端瀏覽器以友好的Web頁(yè)面形式顯示出來(lái)，這樣就極大地提升了網(wǎng)絡(luò)瀏覽的實(shí)際速率以及實(shí)時(shí)體驗(yàn)，也很大程度上有效緩解了計(jì)算機(jī)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)在用戶上網(wǎng)峰時(shí)負(fù)載運(yùn)行的巨大壓力。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)的理論構(gòu)建作為一項(xiàng)具有專業(yè)性、技術(shù)性、銜接性的步驟程序化工程，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)體系中發(fā)揮著調(diào)節(jié)優(yōu)化的關(guān)鍵效用。從保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量以及提升用戶上網(wǎng)體驗(yàn)的基本前提出發(fā)，進(jìn)一步推進(jìn)計(jì)算機(jī)拓?fù)浼夹g(shù)理論構(gòu)建的深層次拓展以及高程度延伸，及時(shí)合理升級(jí)改良既存的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)理論構(gòu)建的方法途徑，繼而穩(wěn)步有效地提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)用戶消費(fèi)體驗(yàn)與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)雙贏。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析

摘要：通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的概念、分類、特點(diǎn)的介紹，在分析其復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，探討出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型的有效構(gòu)建，對(duì)其在實(shí)際應(yīng)用中的冗余設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性、安全性。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；冗余設(shè)計(jì)

0引言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析是指從邏輯上抽象出網(wǎng)上計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及傳輸媒介所構(gòu)成的線與節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系加以研究。

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的概念和分類

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)上計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與傳輸媒介所構(gòu)成的線與節(jié)點(diǎn)的物理構(gòu)成模式。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)一般有兩大類：一是交換和轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)信息的轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)，主要有：終端控制器、集線器、交換機(jī)等；二是各訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)，主要是終端和計(jì)算機(jī)主機(jī)等。其中線主要是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的傳輸媒介，其有有形的，也有無(wú)形的，有形的叫“有線”，無(wú)形的叫“無(wú)線”。根據(jù)節(jié)點(diǎn)和線的連接形式，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要分為：總線型、星型、樹(shù)型、環(huán)型、網(wǎng)狀型、全互聯(lián)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 如圖1所示。

圖1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

總線型主要是由一條高速主干電纜也就是總線跟若干節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接而成的網(wǎng)絡(luò)形式。此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)在于其靈活簡(jiǎn)單，容易構(gòu)建，性能較好；缺點(diǎn)是總線故障將對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響，即主干總線將決定著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的命運(yùn)。星型網(wǎng)絡(luò)主要是通過(guò)中央節(jié)點(diǎn)集線器跟周圍各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接而構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。此網(wǎng)絡(luò)通信必須通過(guò)中央節(jié)點(diǎn)方可實(shí)現(xiàn)。星型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于其構(gòu)網(wǎng)簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)靈活，便于管理等；缺點(diǎn)是其中央節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)較重，容易形成系統(tǒng)的“瓶頸”，線路的利用率也不高。樹(shù)型拓?fù)涫且环N分級(jí)結(jié)構(gòu)。在樹(shù)型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不產(chǎn)生回路，每條通路都支持雙向傳輸。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是擴(kuò)充方便、靈活，成本低，易推廣，適合于分主次或分等級(jí)的層次型管理系統(tǒng)。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要是通過(guò)各節(jié)點(diǎn)首尾的彼此連接從而形成一個(gè)閉合環(huán)型線路，其信息的傳送是單向的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)需安裝中繼器，以接收、放大、發(fā)送信號(hào)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建網(wǎng)容易，便于管理；其缺點(diǎn)是當(dāng)節(jié)點(diǎn)過(guò)多時(shí)，將影響傳輸效率，不利于擴(kuò)充。網(wǎng)狀型主要用于廣域網(wǎng)，由于節(jié)點(diǎn)之間有多條線路相連，所以網(wǎng)絡(luò)的可靠性較高。由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，建設(shè)成本較高。

2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞奶攸c(diǎn)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)越來(lái)越呈現(xiàn)出一種復(fù)雜性。近些年來(lái)對(duì)于計(jì)算機(jī)拓?fù)涞难芯浚絹?lái)越趨向于計(jì)算機(jī)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)度的冪律分布特點(diǎn)。這種分布在規(guī)模不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲斜憩F(xiàn)出一定的穩(wěn)定性，也就是指，在規(guī)模不同的計(jì)算機(jī)拓?fù)渲校鼈兊墓?jié)點(diǎn)度表現(xiàn)出一種冪律分布，即：P(k)=k-β。其中，β一般在2―3這個(gè)小范圍內(nèi)進(jìn)行波動(dòng)，k是指節(jié)點(diǎn)度，P(k)表示度為k的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的概率，即分布率。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，從其通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目的來(lái)說(shuō)，其實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間平均距離最小化、網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)最小化是其拓?fù)鋬?yōu)化的主要目標(biāo)，即未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)的趨勢(shì)就是小世界網(wǎng)絡(luò)。可是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的范圍非常巨大，具有全球性，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)展還面臨著許多技術(shù)上的問(wèn)題。所以，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有點(diǎn)不大可能。但盡管計(jì)算機(jī)的發(fā)展并不能實(shí)現(xiàn)拓?fù)湓O(shè)計(jì)的整體優(yōu)化，它的小世界、較少邊、高聚集等特性足以表明其還是具有小范圍優(yōu)化的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)的產(chǎn)生可表現(xiàn)出其一些規(guī)律，即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)先連接和生長(zhǎng)的規(guī)律。生長(zhǎng)表示的是計(jì)算機(jī)具有動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的特性，所以計(jì)算機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程。優(yōu)先連接規(guī)律表示新節(jié)點(diǎn)進(jìn)入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則，即在新節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)選擇擁有較大連接數(shù)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。

3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷臉?gòu)建

3.1一種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ?

在世人發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度具有冪律分布的規(guī)律之后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷臉?gòu)建產(chǎn)生巨大的轉(zhuǎn)變。大家更多的選擇從優(yōu)先連接和生長(zhǎng)等這一網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)律入手進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣＃渲饕菫榱俗尫犀F(xiàn)實(shí)計(jì)算機(jī)拓?fù)湫再|(zhì)的模型通過(guò)一些簡(jiǎn)單規(guī)則的演化讓其自動(dòng)地產(chǎn)生出來(lái)。利用優(yōu)先連接來(lái)對(duì)新節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程進(jìn)行描述還比較粗糙，首先是因?yàn)樾鹿?jié)點(diǎn)在加入之前，對(duì)網(wǎng)絡(luò)全局的信息進(jìn)行了解和把握具有很大的難度，其次一個(gè)原因是單一的優(yōu)先連接不能夠描述復(fù)雜的加入決策過(guò)程，而且在全網(wǎng)中容易形成少量的集散節(jié)點(diǎn)。所以要建立更加符合現(xiàn)實(shí)計(jì)算機(jī)拓?fù)涮卣鞯木W(wǎng)絡(luò)模型則需要考慮更完善的加入規(guī)則。

現(xiàn)在對(duì)于構(gòu)建計(jì)算機(jī)模型主要是依據(jù)自治域級(jí)和路由器級(jí)，但由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮匦栽诓煌瑢哟魏筒煌?guī)模中表現(xiàn)出某種本質(zhì)上的相似性，所以，本拓?fù)淠Ｐ偷臉?gòu)建都適應(yīng)于這兩個(gè)級(jí)。此模型主要的規(guī)則是前面提到的通過(guò)生長(zhǎng)和局部?jī)?yōu)先連接，來(lái)形成計(jì)算機(jī)拓?fù)淠Ｐ停@種形成機(jī)制就好像一個(gè)層次化比較強(qiáng)的選舉過(guò)程，如圖2所示：

圖2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ?

此模型首先假設(shè)在一個(gè)平面中分布著n個(gè)節(jié)點(diǎn)，并存在著一個(gè)離散的均勻走動(dòng)的時(shí)鐘，這些節(jié)點(diǎn)都清楚自己是何時(shí)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的，這些節(jié)點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的時(shí)刻分布是從零時(shí)刻開(kāi)始至具體某一特定時(shí)刻內(nèi)的隨機(jī)分布。每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)前后的動(dòng)作就是接收和發(fā)送消息及依據(jù)所接收的消息產(chǎn)生響應(yīng)。發(fā)送和接收的消息中包括了自己的優(yōu)先度以及消息傳達(dá)的范圍等內(nèi)容。并且這些節(jié)點(diǎn)優(yōu)先度將對(duì)其消息傳送的范圍即輻射半徑產(chǎn)生直接的影響。在節(jié)點(diǎn)接收消息之后往往是按照消息源的優(yōu)先度來(lái)確定其是否跟發(fā)送消息的節(jié)點(diǎn)建立連接，若所接收到的許多消息源節(jié)點(diǎn)存在相近的優(yōu)先度，其將會(huì)隨機(jī)地選擇一個(gè)消息源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。通過(guò)這種規(guī)則進(jìn)行不斷的演化和發(fā)展，將會(huì)得出圖2的結(jié)果。其中a圖表示計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成的初始階段，那時(shí)僅僅只有一小部分節(jié)點(diǎn)進(jìn)行活動(dòng)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)度都比較小，其發(fā)送和接收消息的范圍還比較小，所以這些節(jié)點(diǎn)往往只跟自己相鄰的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。而隨著時(shí)間的不斷推進(jìn)，節(jié)點(diǎn)度的不斷增加，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的消息所能到達(dá)的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，即所形成的連接會(huì)越來(lái)越大、越來(lái)越多。在局部區(qū)域勝出的節(jié)點(diǎn)代表整個(gè)區(qū)域參與更大范圍的競(jìng)爭(zhēng)，以致形成更大區(qū)域的代表。這個(gè)過(guò)程將持續(xù)下去，直到網(wǎng)絡(luò)中形成幾個(gè)較大的聚集中心。如圖2(b)、(c)所示，這種自組織的層次網(wǎng)絡(luò)并不具有預(yù)先設(shè)置的層次數(shù)。這就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的形成模型，是一種消息自組織和傳遞接收的模型。

3.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)體系與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)置

由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕愋偷亩鄻有裕沟糜?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變。在這個(gè)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供給者和請(qǐng)求者之間的通信是在一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行的。對(duì)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的問(wèn)題，必須建立起符合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)體系的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。具體問(wèn)題如下：①語(yǔ)言不同的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體如何才可實(shí)現(xiàn)彼此通信?②如何才能保證網(wǎng)絡(luò)實(shí)體正確接收數(shù)據(jù)?③怎樣實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中各實(shí)體之間的聯(lián)系？④數(shù)據(jù)怎樣傳送給指定的接收者?⑤怎樣避免網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)傳輸沖突問(wèn)題，怎樣對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行控制以避免數(shù)據(jù)信息丟失?⑥如何通過(guò)介質(zhì)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的傳輸？⑦在物理上的各種傳輸線路是如何建立的？

對(duì)于上述問(wèn)題的解決，建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)體系是一種有效途徑。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)體系主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)功能進(jìn)行有效的分解，接著對(duì)各種分解后的功能進(jìn)行設(shè)定，以滿意用戶的需求。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)體系其實(shí)就是一個(gè)層次結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)主要是任何一層都是在前一層的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，其低層總是為高層服務(wù)。比如，第N層中的實(shí)體在實(shí)現(xiàn)自身定義的功能時(shí)，就充分利用N-1層提供的服務(wù)，由于N-1層同樣使用了N-2層的服務(wù)，所以N層也間接利用了N-2 層提供的功能。N層是將以下各層的功能“增值”，即加上自己的功能，為N+1提供更完善的服務(wù)，同時(shí)屏蔽具體實(shí)現(xiàn)這些功能的細(xì)節(jié)。其中，最低層是只提供服務(wù)而不使用其他層服務(wù)的基本層；而最高層肯定是應(yīng)用層，它是系統(tǒng)最終目標(biāo)的體現(xiàn)。

因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)體系的核心是如何合理地劃分層次，并確定每個(gè)層次的特定功能及相鄰層次之間的接口。由于各種局域網(wǎng)的不斷出現(xiàn)，迫切需要不同機(jī)種互聯(lián)，以滿足信息交換、資源共享及分布式處理等需求，這就要求計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)體系中，通常把每一層在通信中用到的規(guī)則與約定稱為協(xié)議。協(xié)議是一組形式化的描述，它是計(jì)算機(jī)通信的語(yǔ)言，也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟硬件開(kāi)發(fā)的依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)如果要相互“交談”，它們就必須使用一種標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)言，有了共同的語(yǔ)言，交談的雙方才能相互“溝通”。考慮到環(huán)境及通信介質(zhì)的不可靠性，通信雙方要密切配合才能完成任務(wù)。通信前，雙方要取得聯(lián)絡(luò)，并協(xié)商通信參數(shù)、方式等；在通信過(guò)程中，要控制流量，進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)與恢復(fù)，保證所傳輸?shù)男畔?zhǔn)確無(wú)誤；在通信后，要釋放有關(guān)資源(如通信線路等)。由于這種通信是在不同的機(jī)器之間進(jìn)行，故只能通過(guò)雙方交換特定的控制信息才能實(shí)現(xiàn)上述目的，而交換信息必須按一定的規(guī)則進(jìn)行，只有這樣雙方才能保持同步，并能理解對(duì)方的要求。

4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)冗余設(shè)計(jì)分析

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)冗余設(shè)計(jì)主要是指節(jié)點(diǎn)之間的鏈路冗余，也就是指在一條鏈路發(fā)生斷路時(shí)，可以通過(guò)其他冗余的鏈路進(jìn)行通信，以保證數(shù)據(jù)的安全。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)冗余設(shè)計(jì)一般是包括核心層和接入層兩個(gè)方面的冗余設(shè)計(jì)，核心層冗余設(shè)計(jì)主要是采用了節(jié)點(diǎn)之間的連線的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行，即在一條線路斷路時(shí)可以通過(guò)其他的兩條或者兩條以上的線路進(jìn)行通信；接入層冗余設(shè)計(jì)一般是通過(guò)雙上聯(lián)或者三上聯(lián)的方式進(jìn)行的，如圖3所示。

圖3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)冗余設(shè)計(jì)

通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的冗余設(shè)計(jì)，在一條線路或者多條線路斷路時(shí)，可以通過(guò)其他線路進(jìn)行通信，從而將有效保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全性，提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有效性。

5結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際應(yīng)用中，為了適應(yīng)不同的要求，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不一定是單一的，往往都是幾種結(jié)構(gòu)的混用。這些結(jié)構(gòu)的混合使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性極強(qiáng)，在其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建和形成中表現(xiàn)出來(lái)、具體所形成的拓?fù)湟?guī)則是：Internet網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的生長(zhǎng)性和優(yōu)先連接。通過(guò)其不斷的生長(zhǎng)以及生長(zhǎng)出的節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先連接，從而使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫纬梢环N消息自組織和傳遞的過(guò)程，最終發(fā)展成一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)體系，其核心是一種層次結(jié)構(gòu)，通過(guò)協(xié)議加以溝通，進(jìn)行信息的傳遞。此外在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)充分考慮網(wǎng)絡(luò)的冗余設(shè)計(jì)，最大限度地保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性、安全性。