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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究論文
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究論文【1】
摘要：通過對(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，也有無形的，有形的叫“有線”，無形的叫“無線”。
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。
樹型拓?fù)涫且环N分級(jí)結(jié)構(gòu)。
在樹型結(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)越來越呈現(xiàn)出一種復(fù)雜性。
近些年來對(duì)于計(jì)算機(jī)拓?fù)涞难芯�，越來越趨向于�?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�，它們的�?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)化目的來說，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?/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�，其主要是為了讓符合現(xiàn)實(shí)計(jì)算機(jī)拓?fù)湫再|(zhì)的模型通過一些簡(jiǎn)單規(guī)則的演化讓其自動(dòng)地產(chǎn)生出來。
利用優(yōu)先連接來對(duì)新節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)的過程進(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生長(zhǎng)和局部?jī)?yōu)先連接，來形成計(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)的選舉過程，如圖2所示：
圖2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ?/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)的距離越來越遠(yuǎn)，即所形成的連接會(huì)越來越大、越來越多。
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。
具體問題如下：①語言不同的網(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)通信的語言，也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟硬件開發(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)的語言，有了共同的語言，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
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、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)，通過協(xié)議加以溝通，進(jìn)行信息的傳遞。
此外在設(shè)計(jì)過程中，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。
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[5]湯新鴻.高校計(jì)算機(jī)校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模式研究[J].貴陽學(xué)院學(xué)報(bào),2010(1).
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)【2】
摘 要：本文作為通過發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞矫娴膯栴}，概況研究了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膬?nèi)容與目標(biāo)，介紹了幾種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)的研究方法，將所有研究方法的運(yùn)行機(jī)理做了詳細(xì)的論述，同時(shí)將網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)技術(shù)的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了闡述，最后對(duì)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)的討論。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);探測(cè);發(fā)現(xiàn)技術(shù);網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?協(xié)議
在當(dāng)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的越來越迅速，在商業(yè)、制造業(yè)、金融、服務(wù)業(yè)以及交通行業(yè)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都占有顯著的作用，在快速發(fā)展的社會(huì)中，要想滿足我們生活的基本要求，就必須要建設(shè)穩(wěn)定的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)并使其能夠可靠的運(yùn)行。
使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得以穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的保證就是要建立一個(gè)完善、健全的網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)系統(tǒng)，同時(shí)也能夠促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)配置、網(wǎng)絡(luò)性能分析以及安全管理。
拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)就是指對(duì)于網(wǎng)絡(luò)元素的發(fā)現(xiàn)以及將各個(gè)網(wǎng)絡(luò)元素之間的關(guān)系確定出，主要為主機(jī)、子網(wǎng)以及互聯(lián)設(shè)備(網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器等)。
1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓诰W(wǎng)絡(luò)管理中的地位
在當(dāng)今社會(huì)中，定義了多種多樣的網(wǎng)絡(luò)管理，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)在ISO/IEC7498-4中定義并描述了開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)管理的術(shù)語和概念，將OSI管理結(jié)構(gòu)提出來，同時(shí)對(duì)于所有OSI的行為進(jìn)行了具體詳細(xì)的描述。
網(wǎng)絡(luò)管理信息的表示、網(wǎng)絡(luò)資源的表示、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)的功能都是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)所包含的內(nèi)容。
因此，性能管理、配置管理、計(jì)費(fèi)管理、故障管理以及安全管理都是網(wǎng)絡(luò)管理最主要的五個(gè)功能。
要想確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠正常順利的運(yùn)行，就必須要確保網(wǎng)絡(luò)管理的這五大功能，這其中就包含了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>
要想將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D形顯示實(shí)現(xiàn)，就必須要確保網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖詣?dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)，故障定位最主要的內(nèi)容就是路徑搜索。
對(duì)于故障管理與配置管理來說，十分重要的功能就是拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，同時(shí)也是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)管理最主要的內(nèi)容。
本文對(duì)于幾種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)的方法做了詳細(xì)的論述。
將拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的關(guān)系具體形象的展現(xiàn)出來，所利用的就是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D有助于網(wǎng)絡(luò)管理員對(duì)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更快更詳細(xì)的掌握，對(duì)于出現(xiàn)故障的地點(diǎn)也能夠盡快的將其定位，將故障所影響的范圍迅速確定。
基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理在Internet出現(xiàn)之后，也迅速發(fā)展成為一種新的發(fā)展模式，它的出現(xiàn)使得網(wǎng)絡(luò)管理不再受到地理位置、專業(yè)技能以及具體平臺(tái)的約束，而能夠單獨(dú)存在，進(jìn)而使得網(wǎng)絡(luò)管理更加方便。
2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)分析
2.1 基于SNMP路由表的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)。
對(duì)于當(dāng)今社會(huì)來說，利用SNMP是拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方式之中最有效、最科學(xué)的，只有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持SNMP協(xié)議，才能夠應(yīng)用此技術(shù)，也就是說要具有SNMP的代理，對(duì)于拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，利用的就是MIB庫中路由表中的信息，該信息就是SNMP所定義的。
因?yàn)槁酚杀碇邢乱惶牡刂罚际蔷W(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，且該結(jié)點(diǎn)都擁有路由功能，所以說，讀取路由器中的路由表就應(yīng)當(dāng)從管理工作站缺省路由器開始，也就可以慢慢的發(fā)現(xiàn)擁有功能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)。
MIB中的信息會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)的變化而變化，是SNMP最主要的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有相對(duì)較快的信息獲取速度，這也使得拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)速度得到了進(jìn)一步的加快。
不是所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都可以為其提供SNMP服務(wù)，這就是利用SNMP進(jìn)行拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)最主要的原因，有時(shí)即使利用SNMP服務(wù)，也不能確保MIB中具有相當(dāng)多的有用信息。
還有一個(gè)解釋MIB值的問題，盡管已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的定義了MIB的某些信息，還有不少的生產(chǎn)商為了使得自己生產(chǎn)的產(chǎn)品的功能得到詳細(xì)具體的描述，擅自將私有信息加入到MIB之中。
因此，只有及時(shí)的將這些內(nèi)容添加至拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)之中，才能使得這些新的信息得以發(fā)揮利用。
2.2 基于ICMP Ping的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)。
在IP網(wǎng)絡(luò)之中，最早應(yīng)用也最廣泛應(yīng)用的工具就是Ping，它的主要功能就是測(cè)試主機(jī)是否能夠收到ICMP ech reply信息，當(dāng)然，也能夠根據(jù)對(duì)于往返延遲的計(jì)算，判斷我們距離結(jié)點(diǎn)有多遠(yuǎn)。
路由器或者主機(jī)就是這里所說的節(jié)點(diǎn)，Ping的開銷與分組的大小有關(guān)，分組越小，開銷越小。
要想確定是否與可達(dá)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，可以利用Ping與任意一個(gè)IP地址進(jìn)行判斷。
如果發(fā)出Ping報(bào)文的是一個(gè)可達(dá)節(jié)點(diǎn)，那么大約幾十微妙就能能到響應(yīng);如果發(fā)出Ping報(bào)文的是一個(gè)不可達(dá)的節(jié)點(diǎn)，那么就可能間隔2秒才能得到響應(yīng)，所以對(duì)于不可達(dá)節(jié)點(diǎn)來說，利用Ping不能得到很好的效果，特別是如果向很多待定的IP地址進(jìn)行拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，其失效率會(huì)更低。
只有將超時(shí)間隔降到最低，才能保證其效果，但是要保證其間隔高于網(wǎng)絡(luò)的正常延時(shí)。
2.3 基于OSPF的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)。
對(duì)于OSPF中鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫存放的信息來說，能夠利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由計(jì)算，主要過程是指從各種不同的鏈路狀態(tài)記錄之中，將代表網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)圖描繪出來。
中轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)以及OSPF路由器是節(jié)點(diǎn)圖之中的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，匯總網(wǎng)絡(luò)、外部目的、末梢網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)為外圍節(jié)點(diǎn)，各種鏈路所包含的就是具有不同度量制式的弧線。
所以說，對(duì)于自治系統(tǒng)的各個(gè)區(qū)域來說，存在于任意一個(gè)路由器中的OSPF路由表信息能夠被網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)系統(tǒng)所訪問，進(jìn)而能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D構(gòu)造出。
在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行之中，都會(huì)處于自治系統(tǒng)的范圍之內(nèi)，所以說，具有很大的適用性是基于OSPF構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的一大特點(diǎn)，另外兩個(gè)特點(diǎn)就是具有較高的速度與效率。
然而，該技術(shù)卻局限于不能支持OSPF協(xié)議的設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)連接。
除此之外，OSPF具有相對(duì)較復(fù)雜的路由計(jì)算，很難實(shí)現(xiàn)算法上的理解。
3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)的評(píng)價(jià)方法
3.1 速度。
利用算法執(zhí)行花費(fèi)的時(shí)間來衡量速度，通過采集信息而生成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的時(shí)間與利用圖形化的方式將所生成的拓?fù)潢P(guān)系表示出來的時(shí)間是組成算法執(zhí)行時(shí)間的兩大主要部分。
3.2 負(fù)載。
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)過程中，可能由很多原因造成算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)所引起的負(fù)載，比如，在基于SNMP算法之中，判別該地址能否將ICMP報(bào)文成功的引入與拓?fù)湫畔NMP數(shù)據(jù)包的有效獲取都是網(wǎng)絡(luò)引入負(fù)載的兩個(gè)主要方面。
3.3 完整性。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備數(shù)量所占的比例能夠利用算法來表示，換種說法就是說，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之中，所能夠發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量與不能夠發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量所構(gòu)成的比例，該比例越小越不好。
3.4 準(zhǔn)確性。
對(duì)于多種可能選擇的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可能性，能夠用算法來表示。
在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)管理過程中，對(duì)于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不能使其具有二義性，必須要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，也就是說，下一步工作就會(huì)把此作為重點(diǎn)。
3.5 成本。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程中，不單單只有設(shè)備成本，同樣效率成本與人員成本也包含其中。
盡管利用一個(gè)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)之中的拓?fù)淝闆r詳細(xì)具體的表達(dá)清楚，然而如果設(shè)備成本、人員成本過高，也不是一個(gè)正確的選擇。
4 結(jié)束語
通過觀察與研究可以發(fā)現(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)用性并不是十分的強(qiáng)，甚至于國內(nèi)還不具有成熟的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ�，僅僅在單一的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)策略上對(duì)其進(jìn)行研究分析。
對(duì)于未來網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的研究方向主要?dú)w納為以下幾點(diǎn)：第一，通過對(duì)Internet歷史進(jìn)行分析，可以看出Internet自治域系統(tǒng)與骨干網(wǎng)的發(fā)展變化，提出Internet未來的發(fā)展方向，進(jìn)而為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的研究做鋪墊。
第二，面對(duì)如此龐大的Internet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將構(gòu)件網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷捻樞�，以及如何取舍�?jié)點(diǎn)把握清楚。
第三，由于組播通信技術(shù)快速發(fā)展，可以利用概率統(tǒng)計(jì)方式研究網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)。
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