導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

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)

中圖分類號(hào)：TP393.01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16727800（2011）012011302

作者簡(jiǎn)介：吳亞軍(1974-)，男，江蘇如皋人，江蘇教育學(xué)院如皋分院如皋高等師范學(xué)校講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

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)?/a>結(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?，越?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)?？墒怯?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?/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?，這種形成機(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?/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”?？紤]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。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

關(guān)鍵詞：光纖 有線電視 網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

現(xiàn)階段CATV是以光纜為干線的光纖加同軸電纜混合網(wǎng)（HFC），即干線和部分支干線采用光纜，支線或分配器以下部分由同軸電纜傳輸。不少網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營(yíng)者已在超干線、干線甚至支干線上采用光纖技術(shù)。光纖網(wǎng)建設(shè)中采用何種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一個(gè)很重要的問(wèn)題，既要考慮目前的需要，又要考慮以后的升級(jí)。常見(jiàn)的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：總線形、環(huán)路形、樹(shù)枝形、星形等四種，下面逐一分析。

1.總線形結(jié)構(gòu)

所謂總線網(wǎng)是以一種傳輸媒介作為公共總線（母線），各終端通過(guò)光耦合器與總線直接相連而構(gòu)成的網(wǎng)?？偩€網(wǎng)屬于串聯(lián)型結(jié)構(gòu)，但網(wǎng)絡(luò)各結(jié)點(diǎn)是并在總線上，當(dāng)個(gè)別結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障或毀壞時(shí)，不會(huì)影響其他結(jié)點(diǎn)的通信，系統(tǒng)的穩(wěn)定性較高；各結(jié)點(diǎn)共享傳輸線，成本較低，節(jié)省投資；設(shè)備簡(jiǎn)單。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，該種結(jié)構(gòu)適合于計(jì)算機(jī)通信的“以太網(wǎng)”，有利于城市網(wǎng)絡(luò)的建立與發(fā)展。

在發(fā)射機(jī)功率范圍內(nèi)，光結(jié)點(diǎn)數(shù)不能太多，也就是總線網(wǎng)的網(wǎng)徑和容量較小。另外，在共享線上，容易發(fā)生信號(hào)碰撞，給系統(tǒng)的運(yùn)行造成一定的困難，只有在保證不小于10Mbit/s數(shù)據(jù)速率的情況下，矛盾才有所緩解。還有，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍要求較高。由于上述劣勢(shì)，限制了總線形光纖網(wǎng)在城域網(wǎng)中的應(yīng)用，往往只能滿足區(qū)域網(wǎng)的需求。

2.環(huán)形結(jié)構(gòu)

環(huán)形結(jié)構(gòu)屬于串聯(lián)型結(jié)構(gòu)。各結(jié)點(diǎn)共同用一條鏈路，自成一封閉結(jié)構(gòu)，采用雙向光纖。其優(yōu)點(diǎn)是：①節(jié)目可雙向傳輸，傳送的信號(hào)分為主路信號(hào)和備路信號(hào)，提高了網(wǎng)絡(luò)的自由度、靈活性及可靠性。②系統(tǒng)的鏈路損耗小，增加了網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)徑和容量，一般來(lái)說(shuō)網(wǎng)的周長(zhǎng)可達(dá)200km，結(jié)點(diǎn)數(shù)目可達(dá)幾百個(gè)。

由于環(huán)形結(jié)構(gòu)具有結(jié)點(diǎn)串聯(lián)的特點(diǎn)，各結(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)可在環(huán)上魚(yú)貫而行。充分利用了網(wǎng)的容量，因此適合于高速網(wǎng)。另外環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)對(duì)結(jié)點(diǎn)接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍要求較小，因?yàn)樵摼W(wǎng)中最大傳輸損耗與最小傳輸損耗之間差距不大。

在大型有線電視系統(tǒng)中采用光纖環(huán)形結(jié)構(gòu)。由本地前端出發(fā)通過(guò)一級(jí)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)和多個(gè)中心前端相互傳輸信息，由中心前端通過(guò)二級(jí)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)和若干個(gè)主光結(jié)點(diǎn)相耳傳輸信息。主光結(jié)點(diǎn)可以輸出光信號(hào)和射頻信號(hào)，射頻信號(hào)通過(guò)三級(jí)放大器以后帶動(dòng)電纜分配網(wǎng)絡(luò)；集中供電電源安裝在主光結(jié)點(diǎn)上，主光結(jié)點(diǎn)和以下的光結(jié)點(diǎn)之間既有光纜又有電纜連接，電源通過(guò)電纜向射頻放大器供電。

它的明顯不足之處是，環(huán)形網(wǎng)結(jié)點(diǎn)站的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)硬件和管理軟件要求較高； 從經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看，環(huán)形網(wǎng)的代價(jià)較高，結(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與制造也比較困難。這在某種程度上限制了環(huán)形結(jié)構(gòu)在有線電視領(lǐng)域中的應(yīng)用和推廣。

3.樹(shù)形結(jié)構(gòu)

光纖樹(shù)形網(wǎng)類似于現(xiàn)有的同軸電纜樹(shù)形網(wǎng)，呈樹(shù)枝狀。樹(shù)形結(jié)構(gòu)包含有較多的光無(wú)源器件，除結(jié)點(diǎn)外，網(wǎng)絡(luò)中無(wú)任何有源器件，因而對(duì)帶寬、波長(zhǎng)和傳輸方式無(wú)任何限制，是解決本地入網(wǎng)的最佳途徑。這是它明顯的優(yōu)點(diǎn)。

樹(shù)形網(wǎng)由于光無(wú)源器件多，一方面造成的鏈路損耗較大，在允許鏈路損耗范圍內(nèi)，為保證末端載噪比指標(biāo)，結(jié)點(diǎn)數(shù)目不能太多，即網(wǎng)徑和容量不會(huì)太大；另一方面，光無(wú)源器件較易產(chǎn)生光信號(hào)失真（包括反射和散射等），為保證系統(tǒng)的CTR、COS指標(biāo)，對(duì)光端機(jī)的接收性能要求較高。其缺點(diǎn)之二是，這種樹(shù)形結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是分支總，形結(jié)構(gòu)，不適合電話通信。因此，在CATV光纖網(wǎng)方案時(shí)較少采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)。

4.星形結(jié)構(gòu)

所謂星形結(jié)構(gòu)，是每一個(gè)端局都設(shè)一根獨(dú)立的光纖與前端相連，光分配一次到位，光線除經(jīng)過(guò)光耦合器外，中間不再有任何分支， 所用光分路器少，光纖連接點(diǎn)也少，因此光路全程損耗小，也就決定了網(wǎng)絡(luò)的容量和網(wǎng)徑極大。

這種結(jié)構(gòu)屬于并聯(lián)型結(jié)構(gòu)，將具有控制和轉(zhuǎn)換功能的星形耦合器作為中心結(jié)點(diǎn)，通過(guò)光纖連接數(shù)個(gè)結(jié)點(diǎn)，以此構(gòu)成以中心結(jié)點(diǎn)為中心的網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)各結(jié)點(diǎn)間相互獨(dú)立，保密性強(qiáng)，容易實(shí)現(xiàn)多端無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性，這正是星形光纖網(wǎng)易被CATV組網(wǎng)時(shí)廣泛采用的一個(gè)重要原因。

此外，星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)適應(yīng)性較強(qiáng)，易于升級(jí)，特別是隨著集中式交換機(jī)技術(shù)性能的提高和改進(jìn)，這種結(jié)構(gòu)更適合高速網(wǎng)，系統(tǒng)內(nèi)可進(jìn)行多功能開(kāi)發(fā)，能與B–ISDN相銜接，在網(wǎng)內(nèi)向用戶傳送多媒體信息。

它的不足之處是：耗用光纖數(shù)目較多，提高了成本。

在大型網(wǎng)絡(luò)中，為充分發(fā)揮光纖傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，常利用長(zhǎng)距離超級(jí)干線將光分路器置于遠(yuǎn)端構(gòu)成所謂雙（或多）星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

光纜CATV網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)階段以單向廣播型信號(hào)為主，網(wǎng)上各用戶的，號(hào)內(nèi)容相同，且信號(hào)為模擬殘留邊帶調(diào)制技術(shù)體制。故網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)以距離最短為原則。因此，單向廣播型模擬信號(hào)光纜傳輸網(wǎng)絡(luò)理論上的最佳結(jié)構(gòu)應(yīng)為星樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于數(shù)字視頻信號(hào)光纜傳輸系統(tǒng)，由于其無(wú)中繼而使傳輸距離可達(dá)50km以上。作為城市有線電視超干線的數(shù)字視頻光纜傳輸網(wǎng)絡(luò)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)則應(yīng)以網(wǎng)絡(luò)的安全性為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)，同時(shí)兼顧雙向業(yè)務(wù)的交換容量及業(yè)務(wù)流量分配，不再是距離最短原則。而是從其安全性與多路由保護(hù)代價(jià)來(lái)看，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)優(yōu)于星樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)。

5.光纖CATV網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)

（1）光纖到結(jié)點(diǎn)（FTF） 國(guó)內(nèi)外新建的光纖CATV網(wǎng)主要采用FTF模式。該模式中從前端或分前端到各個(gè)分配光結(jié)點(diǎn)之間采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光纜，在各結(jié)點(diǎn)處進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。而從各光結(jié)點(diǎn)處再以樹(shù)形方式敷設(shè)同軸電纜或用戶電纜到該區(qū)域內(nèi)各用戶家庭，在同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不再使用干線放大器，一個(gè)光結(jié)點(diǎn)的服務(wù)區(qū)域的大小一般在2000～5000戶家庭，一條支線上放大器為3～5個(gè)。

（2）光纖到路邊（FTC） 光纖CATV網(wǎng)正逐步狗寬帶綜合業(yè)務(wù)用戶網(wǎng)過(guò)渡，即還要利用該網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)許多非廣播電視業(yè)務(wù)的雙向業(yè)務(wù)，如電話、計(jì)算機(jī)通信、影視點(diǎn)播及各類交互式視頻業(yè)務(wù)等。若一個(gè)光結(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)太多，則雙向傳輸?shù)纳闲蓄l道就會(huì)存在兩個(gè)問(wèn)題：一是若接在一條同軸電纜支線上的成百上千用戶的回傳信號(hào)，同時(shí)搶占同一放大器狹窄的上行頻道，將會(huì)造成通信阻塞；二是在樹(shù)形或星形網(wǎng)絡(luò)中，一多個(gè)反向放大器的輸出噪聲向一個(gè)通路匯集，加上上行頻道處于低頻頻段，易受外界干擾，導(dǎo)致上行通路的信噪比很小。為此，必須縮小模式中光結(jié)點(diǎn)的服務(wù)區(qū)域，讓光纖盡可能地滲透到用戶附近，置路邊（Curb）平臺(tái)，一個(gè)Curb管轄的范圍最好在500戶以下，且只含有一級(jí)或兩級(jí)放大器。可在FTF模式基礎(chǔ)上改造為FTC模式，即逐步增加光結(jié)點(diǎn)的光接收機(jī)與回傳光發(fā)射機(jī)，相當(dāng)于增加了光結(jié)點(diǎn)，使每個(gè)光結(jié)點(diǎn)所服務(wù)的用戶數(shù)相應(yīng)減少，且隨著發(fā)展逐步地把光接收機(jī)和回傳光發(fā)射機(jī)向用戶推進(jìn)。

（3）光纖到最后一個(gè)放大器（FTLA） 目前國(guó)外正在研究FTLA，該模式為無(wú)源同軸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是在光接收機(jī)后不再使用放大器，完全靠無(wú)源同軸電纜及部件把射頻信號(hào)直接分配給每一用戶，這樣網(wǎng)絡(luò)的可靠性得到進(jìn)一步提高，而信息的回傳也將非常暢通。■

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞：Zigbee；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；無(wú)線燃?xì)獬硐到y(tǒng)；用戶終端模塊；無(wú)線收發(fā)模塊 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP212 文章編號(hào)：1009-2374（2016）02-0055-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.02.027

目前，樓宇的智能化在新式小區(qū)發(fā)展迅速，智能抄表和無(wú)線抄表技術(shù)也發(fā)展得比較成熟，但在老式小區(qū)發(fā)展很緩慢，老式小區(qū)的數(shù)量也非常龐大，目前在老式小區(qū)里，電表和水表都能方便地改到室外統(tǒng)一安裝、統(tǒng)一抄表，燃?xì)饨y(tǒng)一安裝的困難較多，所以本文著重挑選燃?xì)獗頍o(wú)線抄表進(jìn)行研究。隨著樓宇的智能化發(fā)展，無(wú)線抄表系統(tǒng)越來(lái)越受到人們的青睞并逐漸取代了傳統(tǒng)的抄表系統(tǒng)。傳統(tǒng)的抄表系統(tǒng)大致可以分為三類：智能卡燃?xì)獗?、有線自動(dòng)抄表系統(tǒng)、無(wú)線智能燃?xì)獗?，目前無(wú)線智能燃?xì)庾詣?dòng)抄表系統(tǒng)越來(lái)越受到業(yè)界的重視。

1 Zigbee技術(shù)分析

1.1 Zigbee技術(shù)概述

Zigbee一詞源自于蜜蜂Bee，蜜蜂在空中飛行的字形的空中舞步，是把花蜜的位置信息傳遞給伙伴們。Zigbee技術(shù)也具備將信息通過(guò)Zigbee技術(shù)發(fā)送給其他Zigbee裝置（也可以是接收）的能力。Zigbee包括兩種不同的通訊規(guī)格：一種是由Zigbee Alliance所主導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)；另一種是由IEEE所制定的IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。Zigbee可以在國(guó)際免授權(quán)的2.4GHz、歐洲868MHz和美國(guó)915MHz三個(gè)免費(fèi)頻段上工作，它在2.4GHz頻段上工作時(shí)，具有250kbps的最高數(shù)據(jù)傳輸率。Zigbee完全協(xié)議可用于32K字節(jié)的協(xié)調(diào)器，而且每個(gè)協(xié)調(diào)器同時(shí)可連接達(dá)255個(gè)節(jié)點(diǎn)之多，幾個(gè)協(xié)調(diào)器可以自動(dòng)形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。Zigbee是一種成熟的近程（10～100米）、低速率（250kbps標(biāo)稱速率）、低功耗的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要應(yīng)用于近距離數(shù)據(jù)無(wú)線收發(fā)，具備有強(qiáng)大自組網(wǎng)能力、低功耗、低速率、低成本、高可靠、超視距等多種特點(diǎn)，適用于遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。

本文選用DRF系列Zigbee模塊，它是基于TI公司CC2530F256芯片的Zigbee模塊，具體特點(diǎn)如下：（1）DRF系列Zigbee模塊相當(dāng)于無(wú)線的串口連接端口，在使用這個(gè)模塊時(shí)，如串口電纜一樣簡(jiǎn)單好用。Zigbee網(wǎng)絡(luò)包含三種網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，即中心協(xié)調(diào)器、路由器、終端節(jié)點(diǎn)，英文標(biāo)識(shí)分別是Coordinator、Router、End Device；（2）串口數(shù)據(jù)可透明傳輸，不必考慮Zigbee協(xié)議，每個(gè)模塊都是上電即自動(dòng)組網(wǎng)，Coordinator會(huì)自動(dòng)給所有的節(jié)點(diǎn)分配地址，無(wú)需用戶人工分配；（3）Coordinator能將從串口接收到的數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送給所有其他節(jié)點(diǎn)，某一節(jié)點(diǎn)也能將從串口接收到的數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送給Coordinator，通過(guò)串口便可在任意節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；（4）DRF系列Zigbee模塊采用CC2530F256芯片，自帶IEEE地址，不用再購(gòu)買IEEE地址；（5）用戶可通過(guò)串口指令自由變換模塊的節(jié)點(diǎn)類型（Coordinator、Router、End Device）和使用的無(wú)線電頻道；（6）用戶可自定義Router地址，在Coordinator與Router之間傳輸數(shù)據(jù)，可根據(jù)自定義地址尋址，用戶可自定義地址功能，方便地實(shí)現(xiàn)RS232設(shè)備聯(lián)網(wǎng)功能。

1.2 Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

Zigbee具備強(qiáng)大的自組網(wǎng)能力，有星型、簇狀型、MESH網(wǎng)狀型三種，如圖1所示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

Coordinator（網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器）就是網(wǎng)絡(luò)中的中心節(jié)點(diǎn)，功能是組建網(wǎng)絡(luò)和信息路由。如果要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)有Router或EndDevice節(jié)點(diǎn)加入時(shí)，并分配地址給子節(jié)點(diǎn)，Coordinator一般被定義為不能掉電的設(shè)備，而且沒(méi)有低功耗狀態(tài)。一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)有且僅有一個(gè)Coordinator，不同網(wǎng)絡(luò)的PAN ID即網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)也不一樣，如果同時(shí)存在兩個(gè)Coordinator，它們的初始PAN ID一樣，那后上電的Coordinator的PAN ID會(huì)自動(dòng)加1，區(qū)分兩個(gè)Coordinator，以此避免PAN ID沖突。

Router（路由器）則負(fù)責(zé)尋找最適合的路由路徑來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，當(dāng)有節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，可自動(dòng)為節(jié)點(diǎn)分配地址。Router一般也被定義為電源供電的設(shè)備，也不能進(jìn)入低功耗狀態(tài)，一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)一般需要多個(gè)Router，一個(gè)Router既能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)也可收發(fā)數(shù)據(jù)。

End Device（終端節(jié)點(diǎn)）加入Zigbee網(wǎng)絡(luò)后能收發(fā)數(shù)據(jù)，但不能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，End Device一般被定義為電池供電設(shè)備，能周期性地被喚醒去執(zhí)行設(shè)定的任務(wù)，具有低功耗狀態(tài)。

1.3 三種無(wú)線通信技術(shù)的比較

燃?xì)獬眍l率較低，一般一個(gè)月一次，數(shù)據(jù)流量也很小，所以選擇無(wú)線通信技術(shù)時(shí)需考慮到以下四個(gè)方面：（1）低成本：無(wú)線通信模塊以及電路的成本要低；（2）低功耗：燃?xì)獬硐到y(tǒng)應(yīng)避免外接電源，需要使用電池，低功耗模塊才能使電池成本降低；（3）性能可靠：在無(wú)人維護(hù)的情況下能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)；（4）擴(kuò)展性強(qiáng)：無(wú)線通信模塊間擴(kuò)展性能強(qiáng)，擴(kuò)展數(shù)量可達(dá)上千個(gè)。

2 設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)是針對(duì)住戶燃?xì)獗淼淖詣?dòng)抄表功能而設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后，抄表人員無(wú)需進(jìn)入到各住戶家中，便可將每個(gè)住戶家中燃?xì)庥昧繑?shù)據(jù)通過(guò)收發(fā)模塊讀取。圖2為各個(gè)住戶家中的用戶終端模塊Zigbee與無(wú)線收發(fā)模塊Zigbee的通信框圖：

總體設(shè)計(jì)為：（1）以某小區(qū)的樓道為單元，在各單元底層或者中間樓層安裝Zigbee無(wú)線收發(fā)模塊用于抄表人員抄燃?xì)獗碛昧?；?）在各住戶家中安裝Zigbee遠(yuǎn)程用戶終端模塊，將讀取的燃?xì)獗碛昧客ㄟ^(guò)Zigbee的射頻部分將數(shù)據(jù)發(fā)送到樓道里的Zigbee無(wú)線收發(fā)模塊。無(wú)線收發(fā)總模塊有一個(gè)Zigbee設(shè)置為Coordinator（網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器），可以是手持設(shè)備，也可以是安裝在一個(gè)固定位置，供多個(gè)樓道共用，其他無(wú)線收發(fā)分模塊Zigbee設(shè)置為Router（路由器），作用是收集用戶燃?xì)饬繑?shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)至Coordinator，在多層（6層以下）住宅樓道安裝在一樓，在高層（10層以上）住宅樓，以10樓配置一個(gè)Router（路由器）為標(biāo)準(zhǔn)，在樓層中部安裝，如20樓的住宅，在7樓和14樓各安裝一個(gè)Router節(jié)點(diǎn)；遠(yuǎn)程用戶終端模塊的Zigbee設(shè)置為End Device（終端節(jié)點(diǎn)），安裝在各用戶的燃?xì)獗砩?，可收發(fā)數(shù)據(jù)，但是不能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，抄表頻率一般一月一次，且傳送距離一定在100米以內(nèi)，End Device具有低功耗特征，可電池供電，周期性喚醒并執(zhí)行設(shè)定的任務(wù)，能滿足設(shè)計(jì)要求。

遠(yuǎn)程用戶終端模塊和無(wú)線收發(fā)模塊設(shè)計(jì)部分實(shí)現(xiàn)方法很多，本文不做討論。

3 Zigbee技術(shù)應(yīng)用于抄表的不確定性

Zigbee技術(shù)應(yīng)用于抄表的優(yōu)點(diǎn)不做贅述，下面闡述三個(gè)不確定因素：（1）為Zigbee提供芯片的型號(hào)主要是TI公司的CC2430、CC2480、CC2530等芯片，芯片成本基本都在3美金上下，再加上能實(shí)現(xiàn)基本功能的最少器件，其成本很難控制在10美金以內(nèi)，燃?xì)夤竞妥艨赡芏疾辉釜?dú)自承擔(dān)改造費(fèi)用，頗為尷尬；（2）Zigbee技術(shù)采用的頻段信號(hào)其衍射能力和穿墻能力都較弱。Zigbee模塊安裝在住戶家中，即使是一扇門或一扇窗，也會(huì)讓信號(hào)衰減，一堵墻則更甚。因此，廠家選擇使用射頻功放，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大來(lái)增強(qiáng)它的衍射能力和穿墻能力，可這樣又會(huì)增加輻射污染，與Zigbee技術(shù)低功耗的優(yōu)點(diǎn)名不副實(shí)；（3）Zigbee技術(shù)很重要的一個(gè)亮點(diǎn)是它的自組網(wǎng)絡(luò)和自恢復(fù)能力強(qiáng)，所以對(duì)于溫濕度采集、污物采集、礦井定位等應(yīng)用具有較大的吸引力。而對(duì)于無(wú)線抄表的應(yīng)用中，Zigbee模塊位置一旦確定，一般情況是不會(huì)變動(dòng)的，強(qiáng)大的自組網(wǎng)功能也就不被應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

雖然有很多不確定因素影響著Zigbee技術(shù)在無(wú)線自動(dòng)抄燃?xì)獗硐到y(tǒng)中的應(yīng)用，但是這些不確定因素并不是不可解決的，運(yùn)行成本還是要比人工抄表方式或其他自動(dòng)抄燃?xì)獗硐到y(tǒng)大幅降低，效率得到了提高，改造的難度也不大。本系統(tǒng)提出的方案，硬件和軟件都能實(shí)現(xiàn)，只需針對(duì)不同類型的燃?xì)獗碓O(shè)計(jì)不同的遠(yuǎn)程終端用戶模塊得到準(zhǔn)確的燃?xì)庾x數(shù)，便可實(shí)現(xiàn)無(wú)線自動(dòng)抄表功能。當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)還需大量實(shí)驗(yàn)去論證和調(diào)試，調(diào)整合適Zigbee發(fā)送信號(hào)的功率，以保證無(wú)線收發(fā)模塊采集到的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：糾纏滲流 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 聚集性

中圖分類號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）11（b）-0001-01

未來(lái)量子網(wǎng)絡(luò)會(huì)提供很多富有吸引力的應(yīng)用，從量子密鑰、量子傳輸再到分布式的量子計(jì)算[1]。這些應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)有一個(gè)前提條件，即節(jié)點(diǎn)之間的糾纏形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。為了克服糾纏量隨空間距離呈指數(shù)衰減這個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，就需要引入一些額外的設(shè)備，例如量子中繼器和量子存儲(chǔ)器等。

作為另外一種解決的方法，糾纏滲透協(xié)議被提出來(lái)從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離糾纏態(tài)的制備。這種方法把糾纏建立的問(wèn)題轉(zhuǎn)換為統(tǒng)計(jì)物理中的相變問(wèn)題。使用局域操作和經(jīng)典通訊，將部分糾纏態(tài)轉(zhuǎn)換為最大糾纏態(tài)。轉(zhuǎn)換存在一個(gè)所謂的“轉(zhuǎn)換成功率”。當(dāng)轉(zhuǎn)換成功率超出某一個(gè)閾值時(shí)，涵蓋了大部分網(wǎng)絡(luò)的最大糾纏連接子網(wǎng)出現(xiàn)了。通常，該閾值依賴于量子網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)性質(zhì)。一些局域化的量子操作可以降低閾值和增加最大連接子網(wǎng)的尺寸。

從基礎(chǔ)和技術(shù)層面對(duì)糾纏態(tài)的制備的濃厚興趣已經(jīng)導(dǎo)致了對(duì)普通和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的糾纏滲流的廣泛研究。但是，許多這方面的研究結(jié)果都是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的。由于任何單個(gè)的網(wǎng)絡(luò)模型都不能包含真是網(wǎng)絡(luò)中的所有拓?fù)涮卣?，研究真?shí)量子網(wǎng)絡(luò)中的糾纏滲流協(xié)議的應(yīng)用性就變得非常必要了。假定將來(lái)的量子網(wǎng)絡(luò)很可能與現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)有類似的復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

本篇論文研究現(xiàn)存復(fù)雜互聯(lián)網(wǎng)的糾纏滲透協(xié)議。本文研究了量子復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)距離糾纏建立的協(xié)議的有效性，網(wǎng)絡(luò)具有無(wú)標(biāo)度的度分布和高集群性。

假定CEP和GEP運(yùn)用到了現(xiàn)在的經(jīng)典互聯(lián)網(wǎng)中，我們可以對(duì)這些糾纏協(xié)議應(yīng)用到真實(shí)復(fù)雜量子網(wǎng)絡(luò)的可行性進(jìn)行評(píng)估。在分析中我們用到了skitter網(wǎng)絡(luò)和BGP網(wǎng)絡(luò)，他們反映了真實(shí)的互聯(lián)網(wǎng)AS-lever拓?fù)涞牟煌矫?，即一個(gè)反映的是skitter數(shù)據(jù)平臺(tái)上的互聯(lián)網(wǎng)流量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；另一個(gè)反映的是BGP控制平臺(tái)的路由系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

本文研究了現(xiàn)存復(fù)雜互聯(lián)網(wǎng)的糾纏滲透協(xié)議。本文研究的結(jié)果表明真實(shí)互聯(lián)網(wǎng)的高聚集性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程糾纏制備具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

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關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?SNMP ICMP

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）09-0028-01

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和普及，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在金融、商業(yè)、交通、制造業(yè)、服務(wù)業(yè)等社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，在當(dāng)今的信息化社會(huì)里，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行可以說(shuō)已經(jīng)成為我們生活中的一個(gè)基本要求。完善的網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的保證，也是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能分析、網(wǎng)絡(luò)配置和安全管理等的前提。所謂拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)是指發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)元素并確定網(wǎng)絡(luò)元素之間的互連關(guān)系，包括互連設(shè)備（如路由器、網(wǎng)橋、交換機(jī)等）、主機(jī)和子網(wǎng)。

1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓诰W(wǎng)絡(luò)管理中的地位

目前，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)管理的定義很多，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在ISO/IEC7498-4中定義并描述了開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型（OSI/RM）管理的術(shù)語(yǔ)和概念，提出了一個(gè)OSI管理的結(jié)構(gòu)并描述了OSI管理應(yīng)有的行為。它認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)需要有以下內(nèi)容：系統(tǒng)的功能、網(wǎng)絡(luò)資源的表示、網(wǎng)絡(luò)管理信息的表示、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。所以網(wǎng)絡(luò)管理的五大功能分別是配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和計(jì)費(fèi)管理。這五大功能包括了保證一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運(yùn)行的基本功能。其中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞陌l(fā)現(xiàn)就是其中之一。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖詣?dòng)發(fā)現(xiàn)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D形顯示的技術(shù)關(guān)鍵，而路徑搜索是故障定位的重要內(nèi)容。拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)作為配置管理和故障管理中的一項(xiàng)重要功能，是網(wǎng)絡(luò)管理的一個(gè)重要組成部分。本文是分析了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)的幾種方法。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可視化表現(xiàn)形式，拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)生成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢詭椭W(wǎng)絡(luò)管理員掌握網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，迅速定位故障地點(diǎn)，確定故障影響的范圍。隨著Internet的出現(xiàn)，基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理成為網(wǎng)絡(luò)管理的一種新的趨勢(shì)，它使網(wǎng)絡(luò)管理不再需要地理位置、具體平臺(tái)和專業(yè)技能等要求，從而給網(wǎng)絡(luò)管理帶來(lái)許多方便。

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)

當(dāng)前最有效的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方式應(yīng)該是利用SNMP。該技術(shù)要求所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須支持SNMP協(xié)議，具有SNMP的，利用SNMP里定義的MIB庫(kù)中路由表的信息進(jìn)行拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。由于路由表中的下一跳地址，必然是具有路由功能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，因此從管理工作站的缺省路由器開(kāi)始，通過(guò)讀取路由器的路由表，可逐步向下發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的所有具有路由功能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)。

SNMP的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時(shí)MIB中的信息將會(huì)隨之變化，并且信息獲取的整個(gè)過(guò)程相當(dāng)快，從而也提高了拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的速度。使用SNMP進(jìn)行拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的主要問(wèn)題在于并不是每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都提供SNMP服務(wù)，即便提供了SNMP服務(wù)，MIB中也可能沒(méi)有保存足夠多的有用信息。另外一個(gè)問(wèn)題是關(guān)于MIB值的解釋問(wèn)題，雖然關(guān)于設(shè)備的一些基本信息在MIB中都進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化的定義，但是許多生產(chǎn)商為了更好的描述它們自己產(chǎn)品的功能，在MIB中添加私有信息，為了能更好的利用這些新的信息，我們必須能夠在拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)中將這些內(nèi)容及時(shí)加入。

2.2 基于ICMP Ping的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)

Ping是IP網(wǎng)絡(luò)中使用最早和最廣泛的工具之一，它主要是利用ICMP echo reply消息來(lái)檢測(cè)主機(jī)是否可達(dá)，同時(shí)也可以通過(guò)計(jì)算往返延遲推斷節(jié)點(diǎn)據(jù)我們有“多遠(yuǎn)”。我們這里所指的節(jié)點(diǎn)通常是主機(jī)或路由器。由于使用較小的分組，Ping的開(kāi)銷較小。我們可以Ping每一個(gè)可能的IP地址以判斷它們是否對(duì)應(yīng)可達(dá)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)向一個(gè)可達(dá)節(jié)點(diǎn)發(fā)出Ping報(bào)文時(shí)，通常會(huì)很快得到響應(yīng)（幾十微秒），但當(dāng)向一個(gè)不可達(dá)的節(jié)點(diǎn)發(fā)山Ping報(bào)文時(shí)，將在設(shè)定的間隔后超時(shí)，這個(gè)間隔通常是2秒，因此在這種情況下，使用Ping是相當(dāng)?shù)托У?，尤其?dāng)出于拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的目的向大量待定的IP地址發(fā)出Ping報(bào)文時(shí)效率更低。一個(gè)簡(jiǎn)單的解決方案是減少超時(shí)間隔，但此時(shí)需要注意應(yīng)確保間隔不要低于正常網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。

2.3 基于OSPF的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)

OSPF中鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)存放的信息可以用來(lái)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)路由，計(jì)算過(guò)程是從不同的鏈路狀態(tài)記錄中概括出一個(gè)代表網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)圖。節(jié)點(diǎn)圖中內(nèi)部節(jié)點(diǎn)是OSPF路由器和中轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)是末梢網(wǎng)絡(luò)、匯總網(wǎng)絡(luò)以及外部目的站點(diǎn)，連接的弧線是具有不同度量制式的各種鏈路。因此，網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)系統(tǒng)也可以訪問(wèn)自治系統(tǒng)每個(gè)區(qū)域中某一個(gè)路由器存有的相關(guān)的OSPF路由表信息，就可以構(gòu)造出整個(gè)自治系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

實(shí)際運(yùn)行的企業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)一般不會(huì)超出自治系統(tǒng)的范圍，因此基于OSPF構(gòu)造網(wǎng)管系統(tǒng)有較大的適用性，該技術(shù)的效率和速度也比較高。但此技術(shù)不能發(fā)現(xiàn)那些不支持OSPF協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接和設(shè)備。另外，OSPF中涉及的路由部分比較復(fù)雜，算法上的理解和實(shí)現(xiàn)都有一定的困難。

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

可用算法執(zhí)行所花費(fèi)的時(shí)間來(lái)衡量。算法執(zhí)行的時(shí)間分為兩部分： 采集信息生成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的時(shí)間；將生成的表示拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以圖形化的形式顯示出來(lái)的時(shí)間。

3.2 負(fù)載

因?yàn)橐粋€(gè)算法中對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成的負(fù)載可能由多個(gè)部分引起， 如在基于SNMP的算法中， 給網(wǎng)絡(luò)引入的負(fù)載包括獲得拓?fù)湫畔⒌腟NMP數(shù)據(jù)包和為判斷一個(gè)地址是否有效所引入的ICMP報(bào)文。

3.3 完整性

可用算法發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量占實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備數(shù)量的百分比表示。也就是說(shuō)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可以發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量和不能發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量之比這個(gè)數(shù)值越大越好。

3.4 準(zhǔn)確性

可用算法面對(duì)多個(gè)可選的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可能性來(lái)表示。對(duì)算法要進(jìn)行優(yōu)化，不能對(duì)產(chǎn)生的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有二義性，這是下一步所要做的工作。

3.5 成本

這里不盡是設(shè)備成本，也包括人員成本、效率成本。如果一個(gè)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)雖然可以很好的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淝闆r，但從人員、設(shè)備上考慮成本昂貴那也不是最優(yōu)的選擇。

篇6

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌籗NMP發(fā)現(xiàn)算法；CMP協(xié)議算法；網(wǎng)絡(luò)管理

1.引言

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)管理的任務(wù)也變得更加的復(fù)雜，而保證網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)高效運(yùn)行的基礎(chǔ)正是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔憩F(xiàn)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備之間的連接關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)能較好地提高網(wǎng)絡(luò)的安全管理，故障管理、計(jì)量管理、配置和名稱管理、性能管理。其原理是利用協(xié)議收集網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備的信息，通過(guò)一些算法來(lái)生成完整的拓?fù)滹@示。

2.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)概述

2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的概念

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)元素及其之間的連接關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)元素可以理解成是路由器，也可以是交換機(jī)、網(wǎng)橋等，還可以是客戶端、服務(wù)器，甚至是子網(wǎng)、AS等。而網(wǎng)絡(luò)，既可以是指局域網(wǎng)，也可以是互聯(lián)網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)的一部分。拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)是指發(fā)現(xiàn)網(wǎng)元并確定網(wǎng)元之間的互連關(guān)系，包括互連設(shè)備（如路由器、網(wǎng)橋、交換機(jī)等）、主機(jī)和子網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫峭負(fù)浣Y(jié)構(gòu)的視覺(jué)形式的表達(dá)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的分類

2.2.1 按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的對(duì)象進(jìn)行分類

根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的對(duì)象分類，可分為面向域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)和跨域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。

面向域內(nèi)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)通常是指面向同一AS，ISP甚至規(guī)模更小的局部網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)?？缬虻木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)則是指面向不同AS（或ISP）網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)。它們的區(qū)別在于，面向域內(nèi)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理員一般具有對(duì)網(wǎng)絡(luò)元素的管理和控制權(quán)，而跨域的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)無(wú)法對(duì)域外的網(wǎng)絡(luò)元素進(jìn)行管理和控制。由于探測(cè)的對(duì)象不同，因此所適用的網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)方法以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的目的等都有不同。而跨域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)比域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)困難得多。

2.2.2 按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的方法進(jìn)行分類

按照發(fā)現(xiàn)方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)進(jìn)行分類，可分為主動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)被動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。

被動(dòng)式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，是偵聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)元素之間的數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)而得出網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溥B接情況。比如，通過(guò)聽(tīng)OSPF路由器之間交換數(shù)據(jù)包探測(cè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆椒?，就是一種被動(dòng)式的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法。被動(dòng)式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法不向網(wǎng)絡(luò)注入數(shù)據(jù)包，所以對(duì)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的影響不大。但也只能分析得到局部網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淝闆r。偵聽(tīng)得到的數(shù)據(jù)可能存在一些錯(cuò)誤碼的數(shù)據(jù)，如不能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析處理，就得到不真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

主動(dòng)式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，是指將一組精心設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)報(bào)注入被探測(cè)的網(wǎng)絡(luò)，然后分析反饋網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。例如，基于路由跟蹤的和基于簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法，就是主動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。于主動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)適用較廣是因?yàn)樗歉鶕?jù)探測(cè)需要，由探測(cè)發(fā)起者對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行專門設(shè)計(jì)的，探測(cè)網(wǎng)絡(luò)的范圍可以很大。

3.基于SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)

3.1 SNMP的概念

SNMP名為“簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議”，SNMP是基于TCP/IP協(xié)議，是一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議。對(duì)網(wǎng)絡(luò)中支持SNMP協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行管理，通過(guò)SNMP協(xié)議管理員可以支持SNMP協(xié)議和各種類型的設(shè)備進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)管理。在具體實(shí)現(xiàn)中，SNMP網(wǎng)絡(luò)管理提供了管理員管理器，它具有網(wǎng)管命令發(fā)出，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)分析的功能。被監(jiān)管的設(shè)備上有一個(gè)SNMP（Agent），實(shí)現(xiàn)SNMP通信設(shè)備和管理。在SNMP中，傳輸層協(xié)議使用的是UDP。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理，SNMP還定義了兩個(gè)必需的部分，一個(gè)是管理信息庫(kù)MIB改的參數(shù)。一個(gè)是MIB的一套公用的結(jié)構(gòu)和表示符號(hào)，稱為管理信息結(jié)構(gòu)SIB（Structure of Management Information）。

3.2 MIB信息庫(kù)

TCP/IP網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)是含有被管理元素信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，我們將它稱為MIB。每個(gè)被管理資源用一個(gè)對(duì)象來(lái)表示，MIB是這些對(duì)象的集合。數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)是樹(shù)型。網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)系統(tǒng)，都維護(hù)一個(gè)可以反映被管理資源在系統(tǒng)中狀態(tài)的信息庫(kù)，通過(guò)讀取信息庫(kù)中對(duì)象的值，管理站可以監(jiān)視系統(tǒng)中的資源，還可以通過(guò)修改某些值來(lái)控制系統(tǒng)中的資源。

3.3 SNMP的基本原理

所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護(hù)一個(gè)MIB，保存該設(shè)備上與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行相關(guān)的信息，并對(duì)管理工作站的SMMP查詢進(jìn)行響應(yīng)。管理工作站通過(guò)發(fā)送請(qǐng)求信息，查詢存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備管理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的MIB的相關(guān)信息，分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，可以概括整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。目標(biāo)是保證管理信息在任意兩點(diǎn)中傳送，便于網(wǎng)絡(luò)管理員在網(wǎng)絡(luò)上的任何節(jié)點(diǎn)檢索信息，進(jìn)行修改，尋找故障；完成故障診斷，容量規(guī)劃和報(bào)告生成。它獨(dú)立于被管設(shè)備，采用輪詢機(jī)制，提供最基本的功能集。

3.4 SNMP支持的操作

SNMP共有5種操作：

（1）GetRequest從某變量中取值（NSM發(fā)送）；

（2）GetNextRequest從表格中取下一個(gè)值（NSM發(fā)送）；

（3）SetRequest把一數(shù)值存入具體變量（NSM發(fā)送）；

（4）GetResponse響應(yīng)取操作（Agent發(fā)送）；

（5）Trap報(bào)告事件信息（Agent發(fā)送）。

3.5 協(xié)議模型

SNMP協(xié)議唯一TCP/IP協(xié)議棧的應(yīng)用層，基于UDP報(bào)文之上。SNMP就是用來(lái)規(guī)定NMS和Agent之間是如何傳遞管理信息的應(yīng)用層協(xié)議。網(wǎng)管站對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送各種查詢報(bào)文，并接收來(lái)自被管設(shè)備的響應(yīng)及陷阱報(bào)文，將結(jié)果顯示出來(lái)。

是駐留在被管設(shè)備上的一個(gè)進(jìn)程，負(fù)責(zé)接受、處理來(lái)自網(wǎng)管站的請(qǐng)求報(bào)文，然后從設(shè)備上其他協(xié)議模塊中取得管理變量的數(shù)值，形成響應(yīng)報(bào)文，反送給NMS。

在一些緊急情況下，如接口狀態(tài)發(fā)生改變等時(shí)候，主動(dòng)通知NMS。

4.基于ICMP協(xié)議的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)

4.1 ICMP報(bào)文的格式

ICMP允許主機(jī)或路由器報(bào)告差錯(cuò)情況和提供有關(guān)異常情況的報(bào)告。ICMP不是高層協(xié)議，而是IP層的協(xié)議。ICMP報(bào)文作為IP層數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)，加上數(shù)據(jù)報(bào)的首部，組成IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去。ICMP報(bào)文在傳送時(shí)被封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中，使用IP協(xié)議發(fā)送，但I(xiàn)CEP不看作是高層協(xié)議的內(nèi)容。回應(yīng)請(qǐng)求與應(yīng)答都會(huì)用IP數(shù)據(jù)報(bào)的形式在網(wǎng)間傳輸，如果成功地接收到一個(gè)應(yīng)答，不但說(shuō)明信宿機(jī)可以到達(dá)，而且說(shuō)明數(shù)據(jù)報(bào)傳輸系統(tǒng)的相應(yīng)部分工作正常，信源機(jī)和信宿機(jī)的ICMP軟件和IP軟件工作正常，請(qǐng)求與應(yīng)答經(jīng)過(guò)中間網(wǎng)關(guān)也在正常工作。

4.2 基于PING和路由跟蹤的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)

可以利用操作系統(tǒng)規(guī)定的ICMP數(shù)據(jù)包最大尺寸不超過(guò)64KB這一規(guī)定，向主機(jī)發(fā)起“Ping of Death”（死亡之Ping）攻擊?！癙ing of Death”攻擊的原理是：如果ICMP數(shù)據(jù)包的尺寸超過(guò)64KB上限時(shí)，主機(jī)就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存分配錯(cuò)誤，導(dǎo)致TCP/IP堆棧崩潰，致使主機(jī)死機(jī)。

回送請(qǐng)求和回答報(bào)文：向一個(gè)特定目的主機(jī)發(fā)出的詢問(wèn)。收到此報(bào)文的機(jī)器必須給源主機(jī)發(fā)送ICMP回送應(yīng)答報(bào)文。如PING命令。我們?nèi)粘Ｊ褂米疃嗟膒ing，就是響應(yīng)請(qǐng)求（Type=8）和應(yīng)答（Type=0），一臺(tái)主機(jī)向一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)Type=8的ICMP報(bào)文，如果途中沒(méi)有異常（例如被路由器丟棄、目標(biāo)不回應(yīng)ICMP或傳輸失?。?，則目標(biāo)返回Type=0的ICMP報(bào)文，說(shuō)明這臺(tái)主機(jī)存在，更詳細(xì)的tracert通過(guò)計(jì)算ICMP報(bào)文通過(guò)的節(jié)點(diǎn)來(lái)確定主機(jī)與目標(biāo)之間的網(wǎng)絡(luò)距離。

路由跟蹤的功能就是利用IP頭中的TTL域。開(kāi)始時(shí)信源設(shè)置IP頭的TTL值為0，發(fā)送報(bào)文給信宿，第一個(gè)網(wǎng)關(guān)收到此報(bào)文后，發(fā)現(xiàn)TTL值為0，它丟棄此報(bào)文，并發(fā)送一個(gè)類型為超時(shí)的ICMP報(bào)文給信源。信源接收到此報(bào)文后對(duì)它進(jìn)行解析，這樣就得到了路由中的第一個(gè)網(wǎng)關(guān)地址。然后信源發(fā)送TTL值為1的報(bào)文給信宿，第一個(gè)網(wǎng)關(guān)把它的TTL值減為0后轉(zhuǎn)發(fā)給第二個(gè)網(wǎng)關(guān)，第二個(gè)網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn)報(bào)文TTL值為0，丟棄此報(bào)文并向信源發(fā)送超時(shí)ICMP報(bào)文。這樣就得到了路由中和第二個(gè)網(wǎng)關(guān)地址。如此循環(huán)下去，直到報(bào)文正確到達(dá)信宿，這樣就得到了通往信宿的路由。

4.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞陌l(fā)現(xiàn)算法

具體實(shí)現(xiàn)的步驟：

（1）在給定的IP區(qū)間，利用PING依次檢測(cè)每個(gè)IP地址，將檢測(cè)到的IP地址記錄到IP地址表中。

（2）對(duì)第一步中查到的每個(gè)IP地址進(jìn)行路由跟蹤操作，記錄到這些IP地址的路由。并把每條路由中的網(wǎng)關(guān)地址也加到IP表中。

（3）對(duì)IP地址表中的每個(gè)IP地址，通過(guò)發(fā)送掩碼請(qǐng)求報(bào)文與接收掩碼應(yīng)答報(bào)文，找到這些IP地址的子網(wǎng)掩碼。

（4）根據(jù)子網(wǎng)掩碼，確定對(duì)應(yīng)每個(gè)IP地址的子網(wǎng)地址，并確定各個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)類型。把查到的各個(gè)子網(wǎng)加入地址表中。

（5）得到與IP地址表中每個(gè)IP地址對(duì)應(yīng)的域名（Domain Name）。如果域名相同，則說(shuō)明同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有多個(gè)IP地址。

5.結(jié)束語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)管理變得越來(lái)越復(fù)雜。為了提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)管理的智能性及可操作性，網(wǎng)絡(luò)管理中重要的環(huán)節(jié)是對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓咝Ф鴾?zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)。拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)是網(wǎng)絡(luò)管理中一個(gè)難點(diǎn)，受限于網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的多樣性，做到對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備完整準(zhǔn)確的也有一定的難度，利用SNMP進(jìn)行拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)在于發(fā)現(xiàn)速度快，容易實(shí)現(xiàn)。對(duì)于不支持SNMP的設(shè)備的設(shè)備進(jìn)行拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，可以運(yùn)用ICMP報(bào)文的格式，利用路由跟蹤來(lái)跟蹤路由過(guò)程和DNS中的設(shè)備信息發(fā)現(xiàn)新的設(shè)備集合。每種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際需要有選擇地結(jié)合它們使得發(fā)現(xiàn)算法更加合理有效。

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篇7

關(guān)鍵詞：寬帶通信； 局域網(wǎng)； 結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)； 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

Local Area Network，即局域網(wǎng)，簡(jiǎn)稱LAN，它主要是指在較小的地理范圍內(nèi)借助于高速通信線路（例如寬帶網(wǎng)絡(luò)）將計(jì)算機(jī)或者工作站連接成為一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在住宅小區(qū)、辦公樓等有效的地理范圍之內(nèi)，局域網(wǎng)是該區(qū)域范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)主體的基礎(chǔ)。局域網(wǎng)不同于互聯(lián)網(wǎng)（Internet），它的適用對(duì)象僅僅向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部人員開(kāi)放，一般情況下，外部人員無(wú)法對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)，只有內(nèi)部人員才能夠?qū)ζ溥M(jìn)行訪問(wèn)，因而，寬帶局域網(wǎng)絡(luò)是信息時(shí)代進(jìn)行內(nèi)部交流以及進(jìn)行內(nèi)部管理的重要工具之一。綜合來(lái)看，寬帶局域網(wǎng)絡(luò)為特定地理范圍內(nèi)的一個(gè)單位共有，并且站點(diǎn)數(shù)目和地理范圍都有一定的限制，它之所以獲得廣泛地應(yīng)用，主要是因?yàn)樗哂幸韵聨追N優(yōu)點(diǎn)：首先，能夠非常便利地共享使用高性能而且非常昂貴的主機(jī)和各種設(shè)備，還可以共享各種數(shù)據(jù)、軟件等等，不僅提高了他們的使用效率，而且分?jǐn)偭擞脩舻氖褂贸杀尽Ｆ浯?，在寬帶局域網(wǎng)絡(luò)中，用戶可以通過(guò)一個(gè)站點(diǎn)來(lái)快速訪問(wèn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使用便利性非常好。再次，寬帶局域網(wǎng)絡(luò)具有非常優(yōu)秀的可拓展性和演變能力，不僅主機(jī)以及各種設(shè)備能夠進(jìn)行靈活地調(diào)整甚至改變，而且軟件程序、操作系統(tǒng)等也能夠比較方便地進(jìn)行升級(jí)更新。最后，由于寬帶局域網(wǎng)絡(luò)不需要與外界相接，僅供內(nèi)部人員使用，所以它具有很好的安全性、可靠性、生存性以及可用性。

1 寬帶局域網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)分析

1.1 以太網(wǎng)技術(shù)

以太網(wǎng)是一種基帶網(wǎng)絡(luò)規(guī)范，它由Xerox公司創(chuàng)建，后由Xerox公司、DEC公司以及Intel公司共同開(kāi)發(fā)確定。以太網(wǎng)采用基帶傳輸，利用傳輸設(shè)備和對(duì)絞線能夠根據(jù)不同的要求分別實(shí)現(xiàn)10 Mbps、100 Mbps以及1000 Mbps的傳輸速度，是目前應(yīng)用范圍最為廣泛的局域網(wǎng)絡(luò)。從目前的應(yīng)用情況來(lái)看，控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、校園局域網(wǎng)絡(luò)、證券網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)等均采用了基于以太網(wǎng)的通信傳輸模式，使得以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前局域網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)。另外，成本經(jīng)濟(jì)、性能穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、技術(shù)成熟以及應(yīng)用范圍廣等都是以太網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)所在，這些都會(huì)使其在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)內(nèi)獲得良好的發(fā)展。

1.2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

寬帶局域網(wǎng)絡(luò)的常見(jiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包括以下幾種：

1.2.1   環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)    該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一個(gè)非常典型的從點(diǎn)至點(diǎn)的環(huán)形結(jié)構(gòu)模式，它主要就是以串聯(lián)的形式借助通信鏈路把每一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接成為一個(gè)閉合的環(huán)，例如令牌環(huán)形網(wǎng)。在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式中，數(shù)據(jù)和信息依照固定的方向進(jìn)行傳送，即不是順時(shí)針?lè)较虮闶悄鏁r(shí)針?lè)较颉－h(huán)形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都比較明顯，首先，其優(yōu)點(diǎn)是由于每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與相鄰兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的連接均直接通過(guò)物理鏈路，因而，數(shù)據(jù)和信息傳輸控制機(jī)制比較簡(jiǎn)單，而且傳輸過(guò)程中具有很好的實(shí)時(shí)性；另外，網(wǎng)絡(luò)中的每一次信息傳輸都有固定的最大傳輸遲延。其次，其缺點(diǎn)是如果網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，便直接導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信的中斷，因此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性比較低。目前，為了克服環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)先天性的可靠性低問(wèn)題，某些網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)采用了網(wǎng)絡(luò)自愈功能，即某個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題之后，該功能便可以進(jìn)行鏈路的自動(dòng)切換，但是由于該功能需要調(diào)整訪問(wèn)控制機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，復(fù)雜程度相對(duì)較高。

1.2.2   總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)    總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是當(dāng)前普遍采用的結(jié)構(gòu)形式之一，該種拓?fù)湫问街饕墙柚ㄐ啪€路把所有的入網(wǎng)計(jì)算機(jī)連接到一條通信干路當(dāng)中；同時(shí)，在通信干路的兩端連有終結(jié)器匹配線路阻抗來(lái)借此避免出現(xiàn)信號(hào)反射問(wèn)題。由于總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有相對(duì)明顯的優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)成為局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最廣的拓?fù)湫问?。它的?yōu)勢(shì)是經(jīng)濟(jì)性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、利用效率高，它的缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)延伸距離和網(wǎng)絡(luò)容納的節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限制，并且同一個(gè)時(shí)刻只允許兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。如果通信干路上的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題便會(huì)直接影響整個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)的通信?？偩€網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只需要鋪設(shè)通信主干電纜即可，因此其安裝過(guò)程相對(duì)容易；其配置過(guò)程中也比較簡(jiǎn)單，節(jié)點(diǎn)的增加與刪除均非常容易操作，但是如果該主干通信電纜的接入點(diǎn)數(shù)量飽和時(shí)，便需要重新鋪設(shè)新的主干通信電纜。但是如果出現(xiàn)故障維修時(shí)的難度比較大，因?yàn)樵谶M(jìn)行介質(zhì)故障排除時(shí)，需要把該故障限制在某個(gè)區(qū)間（網(wǎng)段），位于該區(qū)間的非故障用戶的正常使用均要受到影響。

1.2.3   星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)    該種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式主要將某一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為處理中樞，而相關(guān)的入網(wǎng)設(shè)備均利用物理鏈路與該處理中樞節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)非常突出，即控制簡(jiǎn)單、網(wǎng)絡(luò)架設(shè)容易、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，其缺點(diǎn)也比較明顯，即作為處理中樞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的工作負(fù)載非常大，降低了可靠水平以及通信線路的利用效率。星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以進(jìn)行優(yōu)化“改裝”，例如，將一個(gè)星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隱藏在另一個(gè)星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)當(dāng)中，便會(huì)形成新的層次性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或者樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的安裝過(guò)程中要相對(duì)復(fù)雜和困難一些，所使用的通信電纜也要稍多一些。但是，星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的重新配置操作比較簡(jiǎn)便，僅僅需要在改變、刪除或者增加某個(gè)端口的連接即可。但是星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的維護(hù)管理難度相對(duì)較大，主要是因?yàn)樵谛切尉W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)中的一切數(shù)據(jù)和信息均需要經(jīng)過(guò)處理中樞的中心設(shè)備，并由其匯集處理。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)形式特殊，所以一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，受故障影響的用戶則能夠降到最少，并可以進(jìn)行很好地處理。

1.3 ATM技術(shù)

Anchronous Transfer Mode，即異步傳輸模式，簡(jiǎn)稱ATM。圖像、視頻、音頻等多媒體內(nèi)容的增多迫使用戶來(lái)獲得更高的接入速率，但是傳統(tǒng)的電路交換 和分組交換對(duì)于日益增加的交換任務(wù)顯得束手無(wú)策。在進(jìn)行大量任務(wù)交換時(shí)，電路交換的突發(fā)性和傳輸速率均會(huì)產(chǎn)生較大的變化，增加了控制難度；在傳輸速率較大的情況下，分組交換的協(xié)議數(shù)據(jù)單元需要占用各層處理的大量資源，信息傳輸延遲問(wèn)題嚴(yán)重。異步傳輸模式（ATM）的寬帶信息交換 是它的典型優(yōu)勢(shì)，因此，它在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)當(dāng)中均獲得了親睞。異步傳輸模式（ATM）具有高速數(shù)據(jù)傳輸率和支持許多種類型如聲音、數(shù)據(jù)、傳真、實(shí)時(shí)視頻、CD質(zhì)量音頻和圖像的通信，它是一項(xiàng)信元中繼技術(shù)，數(shù)據(jù)分組大小固定。你可將信元想象成一種運(yùn)輸設(shè)備，能夠把數(shù)據(jù)塊從一個(gè)設(shè)備經(jīng)過(guò)ATM交換設(shè)備傳送到另一個(gè)設(shè)備。所有信元具有同樣的大小，不像幀中繼及局域網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)分組大小不定。使用相同大小的信元可以提供一種方法，預(yù)計(jì)和保證應(yīng)用所需要的帶寬。

1.4 VLAN技術(shù)

Virtual LAN，即虛擬局域網(wǎng)，簡(jiǎn)稱VLAN。VLAN系統(tǒng)的交換機(jī)配備高速以太網(wǎng)升級(jí)接口，并支持交換機(jī)間連接協(xié)議（ISL），具備跨越高速以太主干網(wǎng)連接的兼容性。ISL協(xié)議可提供跨越骨干網(wǎng)的第二層VLAN標(biāo)識(shí)，并將每個(gè)數(shù)據(jù)包直接傳送到已配置有相應(yīng)VLAN標(biāo)識(shí)的交換機(jī)，從而極大地減少了整個(gè)企業(yè)中的廣播量。任何VLAN配置差異都可通過(guò)動(dòng)態(tài)配置分析和運(yùn)行記錄生成過(guò)程檢測(cè)出，并可通知到網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用軟件。這樣保證在安裝交換的網(wǎng)絡(luò)上具有配置兼容性，而且減少了由網(wǎng)絡(luò)管理員導(dǎo)致的配置錯(cuò)誤。VLAN通過(guò)基于協(xié)議類型和網(wǎng)絡(luò)地址的分段，可在網(wǎng)絡(luò)層（通常指第三層）上得到進(jìn)一步定義。這種類型的VLAN分段需要子網(wǎng)地址與VLAN組映射。交換機(jī)將終端站的MAC地址和基于于網(wǎng)地址的對(duì)應(yīng)VLAN連接起來(lái)，同時(shí)選定在同一VLAN中的其他站的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)端口。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于網(wǎng)絡(luò)管理員可根據(jù)每個(gè)包中的網(wǎng)絡(luò)層信息對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段。

2 應(yīng)用實(shí)例

某住宅小區(qū)為了實(shí)現(xiàn)信息化，構(gòu)建了寬帶局域網(wǎng)絡(luò)。其總體設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介如下：第一，絡(luò)操作服務(wù)平臺(tái)的基礎(chǔ)是局域網(wǎng)絡(luò)和TCP/IP協(xié)議集。選擇CISCO WORKS FORwIN網(wǎng)管軟件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)外網(wǎng)的全面、綜合管理。第二，確保內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全，采用內(nèi)外網(wǎng)隔離方式，與外部網(wǎng)絡(luò)連接采用防火墻等安全措施。第三，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用支持與開(kāi)發(fā)工具包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能、外部資源連接、以及應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具等組成部份。第四，絡(luò)服務(wù)功能包括信息查詢、等，支持電子郵件、域名服務(wù)、文件傳輸服務(wù)。外部資源連接的功能是實(shí)現(xiàn)WEB服務(wù)與企業(yè)管理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的互連。第五，統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具是開(kāi)發(fā)基于的多種應(yīng)用軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具，包括系統(tǒng)互連、面向?qū)ο蟮亩喾N網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具。

篇8

1系統(tǒng)框架

電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎肂／S結(jié)構(gòu)，其中展示層為拓?fù)湔故究蚣埽捎肧pringRCP技術(shù)和拓?fù)淇蛻舳耸睾蜻M(jìn)程ClientDaemon，并利用TWaver中的組件，實(shí)現(xiàn)拓?fù)湔故竟δ?；業(yè)務(wù)邏輯層為拓?fù)溥壿嬁蚣?，通過(guò)實(shí)現(xiàn)拓?fù)錁I(yè)務(wù)模型引擎、拓?fù)涑尸F(xiàn)引擎、OSS網(wǎng)元基本信息引擎和網(wǎng)元告警信息引擎等功能，并利用拓?fù)浞?wù)端的守候進(jìn)程ServerDaemon實(shí)現(xiàn)拓?fù)鋱D建模、拓?fù)鋱D呈現(xiàn)，以及與OSS數(shù)據(jù)庫(kù)中網(wǎng)元信息更新和告警同步等；而存儲(chǔ)層主要以數(shù)據(jù)庫(kù)或XML文件的形式存儲(chǔ)拓?fù)鋽?shù)據(jù)。電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ芙Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

2主要技術(shù)

在實(shí)現(xiàn)電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的所有功能中，主要是建立拓?fù)鋱D和呈現(xiàn)拓?fù)鋱D。

2．1拓?fù)鋱D建立在生成電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D時(shí)，一般分為3個(gè)步驟：（1）建立模型。由于在電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中，存在一些類型相對(duì)固定的網(wǎng)元，而一般情況下，相同類型網(wǎng)元的相關(guān)網(wǎng)元也是相同的。因此，可以根據(jù)網(wǎng)元類型，建立連接關(guān)系模型，系統(tǒng)根據(jù)模型生成拓?fù)鋱D。（2）建立靜態(tài)節(jié)點(diǎn)模型。在電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的首個(gè)拓?fù)鋱D上，需要建立一些靜態(tài)節(jié)點(diǎn)，比如，拓?fù)鋱D的類別（如話務(wù)網(wǎng)或信令網(wǎng)），可以把這些節(jié)點(diǎn)作為靜態(tài)節(jié)點(diǎn)放在首個(gè)拓?fù)鋱D上，再讓系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)元類型拓?fù)鋱D制作這些節(jié)點(diǎn)的子拓?fù)鋱D。（3）根據(jù)模型生成拓?fù)鋱D。系統(tǒng)根據(jù)第（1）步和第（2）步建立的模型，生成電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，并存儲(chǔ)在拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)中。

2．2拓?fù)鋱D呈現(xiàn)呈現(xiàn)電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的關(guān)鍵是加載網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)信息，一般采用手工加載和自動(dòng)加載兩種方式。（1）手工加載。利用TWaver的鉆取功能，雙擊某個(gè)網(wǎng)元時(shí)，如果該網(wǎng)元有子拓?fù)鋱D，則系統(tǒng)取得其子拓?fù)鋱D，并加載。特點(diǎn)：加載首個(gè)拓?fù)鋱D時(shí)，速度快，但在加載子拓?fù)鋱D時(shí)，因?yàn)橐胶笈_(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢子拓?fù)鋽?shù)據(jù)信息，導(dǎo)致速度較慢。（2）自動(dòng)加載。利用線程類執(zhí)行并加載電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D上的節(jié)點(diǎn)及信息。從電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的首個(gè)拓?fù)鋱D開(kāi)始，查詢子拓?fù)鋱D的網(wǎng)元，然后加載其子拓?fù)鋱D。特點(diǎn)：首次打開(kāi)拓?fù)鋱D時(shí)，用時(shí)較長(zhǎng)；但加載完成整個(gè)拓?fù)鋱D后，系統(tǒng)不再加載拓?fù)鋱D信息，從而不再影響系統(tǒng)性能。

3代碼說(shuō)明

在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，編碼要符合規(guī)范。其中，加載網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)信息的addData（）方法代碼如下。

4效果舉例

TWaver提供了多種拓?fù)鋱D的布局方法，如隨機(jī)布局、圓型布局、對(duì)稱布局、樹(shù)型布局等，利用這些方法可以方便地對(duì)拓?fù)鋱D上的網(wǎng)元進(jìn)行布局排列。在此，列舉一個(gè)MSC的關(guān)聯(lián)拓?fù)鋱D，如圖2所示。

5結(jié)語(yǔ)

篇9

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)間控制報(bào)文協(xié)議ICMPWBM

中圖分類號(hào):TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)1110069-01

過(guò)去,經(jīng)常用一些簡(jiǎn)單工具幫助網(wǎng)管人員管理網(wǎng)絡(luò)資源,但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大和復(fù)雜度增加,對(duì)強(qiáng)大易用的管理工具的需求日益迫切,管理人員需要依賴強(qiáng)大的工具完成各種各樣的網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù),而網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)就是能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)管理的目的就是確保一定范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠穩(wěn)定、可靠、高效地運(yùn)行,使所有的網(wǎng)絡(luò)資源處于良好的運(yùn)行狀態(tài),達(dá)到用戶預(yù)期的要求。

一、WBM技術(shù)介紹

WBM融合了WEB功能與網(wǎng)管技術(shù),從而為網(wǎng)管人員提供了比傳統(tǒng)工具更強(qiáng)有力的能力。WBM可以允許網(wǎng)絡(luò)管理人員使用任何一種WEB瀏覽器,在網(wǎng)絡(luò)任何節(jié)點(diǎn)上方便迅速地配置、控制以及存取網(wǎng)絡(luò)和它的各個(gè)部分。新時(shí)期,研究發(fā)現(xiàn)基于WBM(基于WEB網(wǎng)管系統(tǒng)管理模式)三層體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)管系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)算法,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)能力,是今后技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。

二、基于WBM技術(shù)的網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)與體系結(jié)構(gòu)

本網(wǎng)管系統(tǒng)提供基于WEB的整套網(wǎng)管解決方案。它針對(duì)分布式IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效資源管理,使用戶可以從任何地方通過(guò)WEB瀏覽器對(duì)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,以及相關(guān)系統(tǒng)和服務(wù)實(shí)施應(yīng)變式管理和控制,從而保證網(wǎng)絡(luò)上的資源處于最佳運(yùn)行狀態(tài),并保持網(wǎng)絡(luò)的可用性和可靠性。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段,就定下以開(kāi)發(fā)基于園區(qū)網(wǎng)、Web模式的具有自主版權(quán)的中文網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)軟件為目標(biāo),采用先進(jìn)的WBM技術(shù)和高效的算法,力求在性能上可以達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平。三層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),完成管理任務(wù)的軟件作為中間層以后臺(tái)進(jìn)程方式實(shí)現(xiàn),實(shí)施網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的輪詢和故障信息的收集;管理中間件中繼轉(zhuǎn)發(fā)管理信息并進(jìn)行SNMP和HTTP之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換三層結(jié)構(gòu)無(wú)需對(duì)設(shè)備作任何改變。管理中間件駐留在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和瀏覽器之間,用戶僅需通過(guò)管理中間層的主頁(yè)存取被管設(shè)備;在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候,以國(guó)外同類的先進(jìn)產(chǎn)品作為參照物,同時(shí)考慮到技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),在當(dāng)前的技術(shù)條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)。我們采用三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),融合了先進(jìn)的WBM技術(shù),使系統(tǒng)能夠提供給管理員靈活簡(jiǎn)便的管理途徑。

三、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法設(shè)計(jì)

為了實(shí)施對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理,網(wǎng)管系統(tǒng)必須有一個(gè)直觀的、友好的用戶界面來(lái)幫助管理員。其中最基本的一個(gè)幫助就是把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系以圖形的方式展現(xiàn)在用戶面前,即拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。目前廣泛采用的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法是基于SNMP的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法?；赟NMP的拓?fù)渌惴ㄔ谝欢ǔ潭壬戏浅Ｓ行?拓?fù)渌俣纫卜浅？臁５嬖谝粋€(gè)缺陷是,在一個(gè)特定域中,所有子網(wǎng)信息都依賴于設(shè)備具有SNMP的特性,如果系統(tǒng)不支持SNMP,則這種方法就無(wú)能為力了。還有對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理的不重視,或者考慮到安全方面的原因,人們往往把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的SNMP功能關(guān)閉,這樣就難于取得設(shè)備的MIB值,就出現(xiàn)了拓?fù)涞牟煌暾?嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的功能。針對(duì)這一的問(wèn)題,下面討論本系統(tǒng)對(duì)上述算法的改進(jìn)基于ICMP協(xié)議的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。路由建立的功能就是利用IP頭中的TTL域。開(kāi)始時(shí)信源設(shè)置IP頭的TTL值為0,發(fā)送報(bào)文給信宿,第一個(gè)網(wǎng)關(guān)收到此報(bào)文后,發(fā)現(xiàn)TTL值為0,它丟棄此報(bào)文,并發(fā)送一個(gè)類型為超時(shí)的ICMP報(bào)文給信源。信源接收到此報(bào)文后對(duì)它進(jìn)行解析,這樣就得到了路由中的第一個(gè)網(wǎng)關(guān)地址。然后信源發(fā)送TTL值為1的報(bào)文給信宿,第一個(gè)網(wǎng)關(guān)把它的TTL值減為0后轉(zhuǎn)發(fā)給第二個(gè)網(wǎng)關(guān),第二個(gè)網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn)報(bào)文TTL值為0,丟棄此報(bào)文并向信源發(fā)送超時(shí)ICMP報(bào)文。這樣就得到了路由中和第二個(gè)網(wǎng)關(guān)地址。如此循環(huán)下去,直到報(bào)文正確到達(dá)信宿,這樣就得到了通往信宿的路由。PING的主要操作是發(fā)送報(bào)文,并簡(jiǎn)單地等待回答。PING之所以如此命名,是因?yàn)樗且粋€(gè)簡(jiǎn)單的回顯協(xié)議,使用ICMP響應(yīng)請(qǐng)求與響應(yīng)應(yīng)答報(bào)文。PING主要由系統(tǒng)程序員用于診斷和調(diào)試實(shí)現(xiàn)PING的過(guò)程主要是:首先向目的機(jī)器發(fā)送一個(gè)響應(yīng)請(qǐng)求的ICMP報(bào)文,然后等待目的機(jī)器的應(yīng)答,直到超時(shí)。如收到應(yīng)答報(bào)文,則報(bào)告目的機(jī)器運(yùn)行正常,程序退出。

四、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞陌l(fā)現(xiàn)算法具體步驟

一般情況下,對(duì)于給定的IP區(qū)間,利用PING依次檢測(cè)每個(gè)IP地址,將檢測(cè)到的IP地址記錄到IP地址表中。對(duì)第一步中查到的每個(gè)IP地址進(jìn)行traceroute操作,記錄到這些IP地址的路由。并把每條路由中的網(wǎng)關(guān)地址也加到IP表中。對(duì)IP地址表中的每個(gè)IP地址,通過(guò)發(fā)送掩碼請(qǐng)求報(bào)文與接收掩碼應(yīng)答報(bào)文,找到這些IP地址的子網(wǎng)掩碼。根據(jù)子網(wǎng)掩碼,確定對(duì)應(yīng)每個(gè)IP地址的子網(wǎng)地址,并確定各個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)類型。把查到的各個(gè)子網(wǎng)加入地址表中。試圖得到與IP地址表中每個(gè)IP地址對(duì)應(yīng)的域名(Domain Name),如具有相同域名,則說(shuō)明同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有多個(gè)IP地址,即具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。根據(jù)第二步中的路由與第四步中得到的子網(wǎng),產(chǎn)生連接情況表。

五、結(jié)語(yǔ)

本系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)主要考慮對(duì)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)管理,被管理設(shè)備和網(wǎng)管系統(tǒng)處于同一段網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)可直接到達(dá)被管理網(wǎng)絡(luò),所以對(duì)遠(yuǎn)程局域網(wǎng)無(wú)能為力。研究發(fā)現(xiàn)基于WBM(基于WEB網(wǎng)管系統(tǒng)管理模式)三層體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)管系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)算法,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)能力,是今后技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。下一步工作可添加系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)程局域網(wǎng)絡(luò)管理功能,ICMP協(xié)議的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法能夠較好的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?但需要占用大量帶寬資源。

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篇10

1.1表現(xiàn)

通俗的說(shuō)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)就是表現(xiàn)出高度復(fù)雜性的網(wǎng)絡(luò)，其表現(xiàn)主要有以下幾方面:一是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)最明顯的一個(gè)表現(xiàn)，主要是因?yàn)閺?fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目巨大，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)差異性較強(qiáng)，相互之間都有不同的結(jié)構(gòu)特征。二是連接的多樣性，這表現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)之間的連接上，節(jié)點(diǎn)之間的連接權(quán)重有所不同，在這個(gè)差異之外，還存在一個(gè)不同，那就是連接還存在方向性。三是節(jié)點(diǎn)多樣性，這主要是指復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以代表任何事物。四是動(dòng)力學(xué)復(fù)雜性，它的節(jié)點(diǎn)集屬于非線性動(dòng)力系統(tǒng)，表現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)狀態(tài)隨著時(shí)間的變化而變化，這是由于社會(huì)中人在不同的時(shí)間里使用計(jì)算機(jī)。五是網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化，主要是說(shuō)它的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生與消失是隨時(shí)變化的。六是多重復(fù)雜性融合，也就是它的多重復(fù)雜性相互影響后，導(dǎo)致更難預(yù)料的結(jié)果。

1.2特性

首先是小世界，它作為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本單元，將兩個(gè)原件之間的任意一點(diǎn)相連，形成的公用通道是作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)紋線。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中有無(wú)數(shù)個(gè)小世界，把它們都連接起來(lái)就可以形成許許多多的網(wǎng)絡(luò)紋線。其次是以小世界為基本元件形成的集團(tuán)互連接態(tài)勢(shì)更加明顯，作為眾多小世界的集合體，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)也包含了各個(gè)資源件的集團(tuán)性，這些內(nèi)部的交互性也使得復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)的兼容性與再塑性得以進(jìn)行多元化拓展。最后是冪律的度值涵蓋的視域趨向多元，度值是節(jié)點(diǎn)以及相關(guān)聯(lián)的單位數(shù)量。

2復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用

2.1網(wǎng)絡(luò)同步行為的研究

各節(jié)點(diǎn)同步化行為普遍存在于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)之中，產(chǎn)生的原因是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)力學(xué)性質(zhì)和單個(gè)節(jié)點(diǎn)自身的特點(diǎn)，而非某個(gè)單獨(dú)因素可以決定，這種現(xiàn)象會(huì)給網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境帶來(lái)危害。比如在網(wǎng)絡(luò)中，不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，這些信息會(huì)有兩個(gè)結(jié)果，一是同時(shí)，二是都不，第一種情況會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)信息的擁堵，第二種會(huì)造成信息無(wú)法傳播。不管哪一種都是具備危害性的，盡管在這方面可以采取一些降低危害的方法，但卻始終無(wú)法完全杜絕這一現(xiàn)象。

2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榈难莼Ｐ?/p>

一直到現(xiàn)在，針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲饕且罁?jù)自治域和路由器這兩種不同層次來(lái)對(duì)計(jì)算機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行描述的，根據(jù)這兩種不同的層次形成了BA模型和局部演化模型。從自治域來(lái)說(shuō)，若干個(gè)自治域形成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，自治域間存在對(duì)等連接，那就成為了其中的一條邊。路由器作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，將路由器放在整體中，它就是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，但是在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間存在的物理連接，卻相當(dāng)于邊。通過(guò)對(duì)二者的研究，卻發(fā)現(xiàn)二者所實(shí)現(xiàn)的都僅僅是簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)情況下的的拓?fù)溲莼?guī)律，面對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都是心有余而力不足，因此還需要對(duì)此進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)的探究，從而使拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)更加復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

2.3網(wǎng)絡(luò)病毒擴(kuò)散模型及防范措施

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代社會(huì)中網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)已經(jīng)大大地方便了人們的生活工作。但是與此同時(shí)，另一個(gè)問(wèn)題卻悄然爆發(fā)，那就是隨著技術(shù)的提高完善，很多應(yīng)用程序的操作都越來(lái)越自動(dòng)化、傻瓜化，自動(dòng)化較高的程序，既可以幫助不懂的人自動(dòng)完成某些復(fù)雜的操作，但也有可能在程序中添加惡意代碼，通過(guò)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中傳播，加上自動(dòng)化程度高了，很多人就省去手動(dòng)操作的習(xí)慣，慢慢地就降低了對(duì)惡意程序的防范，使其在網(wǎng)絡(luò)中肆虐。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，除了要求用戶注意防范，還應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)中加以阻止。但是基于目前的現(xiàn)狀，對(duì)網(wǎng)絡(luò)病毒的傳播，到現(xiàn)在依然是一個(gè)讓人們頭疼的問(wèn)題，即便是到了現(xiàn)在，也沒(méi)有一個(gè)完全解決的策略，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)病毒的危害，也只是停留在預(yù)防的策略上，還有降低病毒在網(wǎng)絡(luò)中傳播的速度和效率，降低其對(duì)網(wǎng)絡(luò)的危害，阻斷病毒傳播鏈。防范網(wǎng)絡(luò)病毒，減少網(wǎng)絡(luò)病毒的危害，這些是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在過(guò)去，預(yù)防病毒，主要方法是基于規(guī)則網(wǎng)絡(luò)病毒傳播模型上，這種方法的原理是，根據(jù)病毒感染強(qiáng)度的閥值，基于病毒大于一個(gè)固定閥值的情況下將會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中長(zhǎng)期存在，否則感染的節(jié)點(diǎn)會(huì)衰減。而提出的方法是隨機(jī)免疫的方法，在進(jìn)行免疫時(shí)平等對(duì)待這些節(jié)點(diǎn)，隨機(jī)地選擇節(jié)點(diǎn)，也沒(méi)有優(yōu)先順序。但是這種方法很明顯存在一個(gè)問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)太多，隨機(jī)選擇節(jié)點(diǎn)也無(wú)法兼顧全局，無(wú)法阻止病毒的大規(guī)模爆發(fā)。而在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的基礎(chǔ)上，人們對(duì)于病毒的防范有了新的認(rèn)識(shí)，漸漸意識(shí)到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒的防范具有深遠(yuǎn)的影響，計(jì)算機(jī)具備小世界和無(wú)標(biāo)度雙重特征，同規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相比，小世界的網(wǎng)絡(luò)病毒更易于傳播，同時(shí)在無(wú)標(biāo)度的網(wǎng)絡(luò)上病毒的傳播沒(méi)有正傳播閥值，盡管只感染很少的節(jié)點(diǎn)，但卻可以在網(wǎng)絡(luò)上長(zhǎng)期存在，在這個(gè)過(guò)程中一旦有其他節(jié)點(diǎn)被感染，就有爆發(fā)大規(guī)模病毒的可能。面對(duì)這一認(rèn)識(shí)，人們需要重新建立一個(gè)完整地病毒傳播模型，而這個(gè)模型中必須具備病毒的傳播原理、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，還有就是二者的相互作用機(jī)制。改變以往的觀念，防范病毒不僅僅是降低病毒的傳播，更重要的是針對(duì)病毒傳播的手段，通過(guò)改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而達(dá)到控制病毒傳播的目的。

2.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的脆弱性和魯棒性

脆弱性是因?yàn)榧幢闶巧倭康木W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被破壞掉也會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行起到很大作用，甚至導(dǎo)致其奔潰、癱瘓，這個(gè)特點(diǎn)使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)一旦遭到破壞很容易就會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行起到毀滅性的打擊。一般來(lái)說(shuō)，但整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)有5%-10%的中心節(jié)點(diǎn)被摧毀就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的潰散或者形成一個(gè)個(gè)信息孤島，進(jìn)一步導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的潰散。魯棒性是為了應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)的脆弱性而設(shè)計(jì)的，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)和線路的脆弱性，容易遭到他人的破壞，因此有必要將使其具備一定的自愈能力，進(jìn)而確保整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不會(huì)因此癱瘓。這個(gè)想法最初是被運(yùn)用在軍隊(duì)信息的傳遞上，一般情況下，無(wú)標(biāo)度性的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)即便是在局部遭到破壞的情況下，依然可以保持工作，同時(shí)保持節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，隨意選擇80%的的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行摧毀，剩余的網(wǎng)絡(luò)依然可以保持兩點(diǎn)間的順利連接。

3結(jié)論