導(dǎo)語：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

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

作者簡介：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，研究方向為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

0引言

計算機(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)點間的關(guān)系加以研究。

1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/a>結(jié)構(gòu)的概念和分類

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)上計算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與傳輸媒介所構(gòu)成的線與節(jié)點的物理構(gòu)成模式。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點一般有兩大類：一是交換和轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)信息的轉(zhuǎn)接節(jié)點，主要有：終端控制器、集線器、交換機(jī)等；二是各訪問節(jié)點，主要是終端和計算機(jī)主機(jī)等。其中線主要是指計算機(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)點和線的連接形式，計算機(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)點在于其靈活簡單，容易構(gòu)建，性能較好；缺點是總線故障將對整個網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響，即主干總線將決定著整個網(wǎng)絡(luò)的命運。星型網(wǎng)絡(luò)主要是通過中央節(jié)點集線器跟周圍各節(jié)點進(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)點方可實現(xiàn)。星型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于其構(gòu)網(wǎng)簡便、結(jié)構(gòu)靈活，便于管理等；缺點是其中央節(jié)點負(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分級結(jié)構(gòu)。在樹型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，任意兩個節(jié)點之間不產(chǎn)生回路，每條通路都支持雙向傳輸。這種結(jié)構(gòu)的特點是擴(kuò)充方便、靈活，成本低，易推廣，適合于分主次或分等級的層次型管理系統(tǒng)。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要是通過各節(jié)點首尾的彼此連接從而形成一個閉合環(huán)型線路，其信息的傳送是單向的，每個節(jié)點需安裝中繼器，以接收、放大、發(fā)送信號。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，建網(wǎng)容易，便于管理；其缺點是當(dāng)節(jié)點過多時，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計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞奶攸c

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計算機(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。近些年來對于計算機(jī)拓?fù)涞难芯浚絹碓节呄蛴谟嬎銠C(jī)拓?fù)涔?jié)點度的冪律分布特點。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)模不同的計算機(jī)拓?fù)渲?，它們的?jié)點度表現(xiàn)出一種冪律分布，即：P(k)=k-β。其中，β一般在2―3這個小范圍內(nèi)進(jìn)行波動，k是指節(jié)點度，P(k)表示度為k的節(jié)點出現(xiàn)的概率，即分布率。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為一個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，從其通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目的來說，其實現(xiàn)節(jié)點間平均距離最小化、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)的趨勢就是小世界網(wǎng)絡(luò)?？墒怯嬎銠C(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，對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化目標(biāo)的實現(xiàn)有點不大可能。但盡管計算機(jī)的發(fā)展并不能實現(xiàn)拓?fù)湓O(shè)計的整體優(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，這些特點的產(chǎn)生可表現(xiàn)出其一些規(guī)律，即計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)先連接和生長的規(guī)律。生長表示的是計算機(jī)具有動態(tài)增長的特性，所以計算機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也是一個動態(tài)的過程。優(yōu)先連接規(guī)律表示新節(jié)點進(jìn)入計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則，即在新節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)時會選擇擁有較大連接數(shù)的節(jié)點進(jìn)行連接。

3計算機(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)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點度具有冪律分布的規(guī)律之后，計算機(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)先連接和生長等這一網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)律入手進(jìn)行計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣?，其主要是為了讓符合現(xiàn)實計算機(jī)拓?fù)湫再|(zhì)的模型通過一些簡單規(guī)則的演化讓其自動地產(chǎn)生出來。利用優(yōu)先連接來對新節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)的過程進(jìn)行描述還比較粗糙，首先是因為新節(jié)點在加入之前，對網(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。所以要建立更加符合現(xiàn)實計算機(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)在對于構(gòu)建計算機(jī)模型主要是依據(jù)自治域級和路由器級，但由于計算機(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)于這兩個級。此模型主要的規(guī)則是前面提到的通過生長和局部優(yōu)先連接，來形成計算機(jī)拓?fù)淠Ｐ?，這種形成機(jī)制就好像一個層次化比較強(qiáng)的選舉過程，如圖2所示：

圖2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ?/p>

此模型首先假設(shè)在一個平面中分布著n個節(jié)點，并存在著一個離散的均勻走動的時鐘，這些節(jié)點都清楚自己是何時進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的，這些節(jié)點進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的時刻分布是從零時刻開始至具體某一特定時刻內(nèi)的隨機(jī)分布。每個節(jié)點進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)前后的動作就是接收和發(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)點優(yōu)先度將對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)點建立連接，若所接收到的許多消息源節(jié)點存在相近的優(yōu)先度，其將會隨機(jī)地選擇一個消息源節(jié)點進(jìn)行連接。通過這種規(guī)則進(jìn)行不斷的演化和發(fā)展，將會得出圖2的結(jié)果。其中a圖表示計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成的初始階段，那時僅僅只有一小部分節(jié)點進(jìn)行活動，每個節(jié)點度都比較小，其發(fā)送和接收消息的范圍還比較小，所以這些節(jié)點往往只跟自己相鄰的節(jié)點進(jìn)行連接。而隨著時間的不斷推進(jìn)，節(jié)點度的不斷增加，各個節(jié)點的消息所能到達(dá)的距離越來越遠(yuǎn)，即所形成的連接會越來越大、越來越多。在局部區(qū)域勝出的節(jié)點代表整個區(qū)域參與更大范圍的競爭，以致形成更大區(qū)域的代表。這個過程將持續(xù)下去，直到網(wǎng)絡(luò)中形成幾個較大的聚集中心。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?，使得計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變。在這個系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供給者和請求者之間的通信是在一個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行的。對于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的問題，必須建立起符合計算機(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)實體如何才可實現(xiàn)彼此通信?②如何才能保證網(wǎng)絡(luò)實體正確接收數(shù)據(jù)?③怎樣實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中各實體之間的聯(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？

對于上述問題的解決，建立計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)體系是一種有效途徑。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)體系主要是對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)功能進(jìn)行有效的分解，接著對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)體系其實就是一個層次結(jié)構(gòu)，它的特點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層中的實體在實現(xiàn)自身定義的功能時，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)，同時屏蔽具體實現(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，這就要求計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化。在計算機(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，它是計算機(jī)通信的語言，也是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟硬件開發(fā)的依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)中的計算機(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”?？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；在通信過程中，要控制流量，進(jìn)行錯誤檢測與恢復(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，并能理解對方的要求。

4計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)冗余設(shè)計分析

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)冗余設(shè)計主要是指節(jié)點之間的鏈路冗余，也就是指在一條鏈路發(fā)生斷路時，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)計一般是包括核心層和接入層兩個方面的冗余設(shè)計，核心層冗余設(shè)計主要是采用了節(jié)點之間的連線的網(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計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)冗余設(shè)計

通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的冗余設(shè)計，在一條線路或者多條線路斷路時，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)點的生長性和優(yōu)先連接。通過其不斷的生長以及生長出的節(jié)點的優(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)計過程中，還應(yīng)充分考慮網(wǎng)絡(luò)的冗余設(shè)計，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)是一個很重要的問題，既要考慮目前的需要，又要考慮以后的升級。常見的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：總線形、環(huán)路形、樹枝形、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)點是并在總線上，當(dāng)個別結(jié)點出現(xiàn)故障或毀壞時，不會影響其他結(jié)點的通信，系統(tǒng)的穩(wěn)定性較高；各結(jié)點共享傳輸線，成本較低，節(jié)省投資；設(shè)備簡單。它的另一個優(yōu)點是，該種結(jié)構(gòu)適合于計算機(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)生信號碰撞，給系統(tǒng)的運行造成一定的困難，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)對光接收機(jī)的動態(tài)范圍要求較高。由于上述劣勢，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)點是：①節(jié)目可雙向傳輸，傳送的信號分為主路信號和備路信號，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，一般來說網(wǎng)的周長可達(dá)200km，結(jié)點數(shù)目可達(dá)幾百個。

由于環(huán)形結(jié)構(gòu)具有結(jié)點串聯(lián)的特點，各結(jié)點發(fā)送的信號可在環(huán)上魚貫而行。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)對結(jié)點接收機(jī)的動態(tài)范圍要求較小，因為該網(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)通過一級環(huán)形網(wǎng)絡(luò)和多個中心前端相互傳輸信息，由中心前端通過二級環(huán)形網(wǎng)絡(luò)和若干個主光結(jié)點相耳傳輸信息。主光結(jié)點可以輸出光信號和射頻信號，射頻信號通過三級放大器以后帶動電纜分配網(wǎng)絡(luò)；集中供電電源安裝在主光結(jié)點上，主光結(jié)點和以下的光結(jié)點之間既有光纜又有電纜連接，電源通過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)點站的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對硬件和管理軟件要求較高； 從經(jīng)濟(jì)方面來看，環(huán)形網(wǎng)的代價較高，結(jié)點的設(shè)計與制造也比較困難。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.樹形結(jié)構(gòu)

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

樹形網(wǎng)由于光無源器件多，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)點數(shù)目不能太多，即網(wǎng)徑和容量不會太大；另一方面，光無源器件較易產(chǎn)生光信號失真（包括反射和散射等），為保證系統(tǒng)的CTR、COS指標(biāo)，對光端機(jī)的接收性能要求較高。其缺點之二是，這種樹形結(jié)構(gòu)實質(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)方案時較少采用樹形結(jié)構(gòu)。

4.星形結(jié)構(gòu)

所謂星形結(jié)構(gòu)，是每一個端局都設(shè)一根獨立的光纖與前端相連，光分配一次到位，光線除經(jīng)過光耦合器外，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，通過光纖連接數(shù)個結(jié)點，以此構(gòu)成以中心結(jié)點為中心的網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)各結(jié)點間相互獨立，保密性強(qiáng)，容易實現(xiàn)多端無源網(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)時廣泛采用的一個重要原因。

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，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，常利用長距離超級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為主，網(wǎng)上各用戶的，號內(nèi)容相同，且信號為模擬殘留邊帶調(diào)制技術(shù)體制。故網(wǎng)絡(luò)設(shè)計以距離最短為原則。因此，單向廣播型模擬信號光纜傳輸網(wǎng)絡(luò)理論上的最佳結(jié)構(gòu)應(yīng)為星樹形網(wǎng)絡(luò)。對于數(shù)字視頻信號光纜傳輸系統(tǒng)，由于其無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)計則應(yīng)以網(wǎng)絡(luò)的安全性為主要設(shè)計目標(biāo)，同時兼顧雙向業(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)代價來看，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)優(yōu)于星樹形網(wǎng)絡(luò)。

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

（1）光纖到結(jié)點（FTF） 國內(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分配光結(jié)點之間采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光纜，在各結(jié)點處進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。而從各光結(jié)點處再以樹形方式敷設(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，一個光結(jié)點的服務(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。

（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)過渡，即還要利用該網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)許多非廣播電視業(yè)務(wù)的雙向業(yè)務(wù)，如電話、計算機(jī)通信、影視點播及各類交互式視頻業(yè)務(wù)等。若一個光結(jié)點的用戶數(shù)太多，則雙向傳輸?shù)纳闲蓄l道就會存在兩個問題：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，同時搶占同一放大器狹窄的上行頻道，將會造成通信阻塞；二是在樹形或星形網(wǎng)絡(luò)中，一多個反向放大器的輸出噪聲向一個通路匯集，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，一個Curb管轄的范圍最好在500戶以下，且只含有一級或兩級放大器?？稍贔TF模式基礎(chǔ)上改造為FTC模式，即逐步增加光結(jié)點的光接收機(jī)與回傳光發(fā)射機(jī)，相當(dāng)于增加了光結(jié)點，使每個光結(jié)點所服務(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）光纖到最后一個放大器（FTLA） 目前國外正在研究FTLA，該模式為無源同軸網(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，完全靠無源同軸電纜及部件把射頻信號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?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]潘承雙，當(dāng)前農(nóng)村有線電視存在的問題及對策[J]，中國有線電視，2006，（12）.

[2]羅軼，楊亞玲，試論我國有線電視網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)業(yè)化[J]，西部廣播電視，2007，（08）.

篇3

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

中圖分類號：TP212 文章編號：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線抄表進(jìn)行研究。隨著樓宇的智能化發(fā)展，無線抄表系統(tǒng)越來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?、有線自動抄表系統(tǒng)、無線智能燃?xì)獗?，目前無線智能燃?xì)庾詣映硐到y(tǒng)越來越受到業(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可以在國際免授權(quán)的2.4GHz、歐洲868MHz和美國915MHz三個免費頻段上工作，它在2.4GHz頻段上工作時，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，而且每個協(xié)調(diào)器同時可連接達(dá)255個節(jié)點之多，幾個協(xié)調(diào)器可以自動形成一個網(wǎng)絡(luò)。Zigbee是一種成熟的近程（10～100米）、低速率（250kbps標(biāo)稱速率）、低功耗的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要應(yīng)用于近距離數(shù)據(jù)無線收發(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，適用于遠(yuǎn)程控制和自動控制等領(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，具體特點如下：（1）DRF系列Zigbee模塊相當(dāng)于無線的串口連接端口，在使用這個模塊時，如串口電纜一樣簡單好用。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，英文標(biāo)識分別是Coordinator、Router、End Device；（2）串口數(shù)據(jù)可透明傳輸，不必考慮Zigbee協(xié)議，每個模塊都是上電即自動組網(wǎng)，Coordinator會自動給所有的節(jié)點分配地址，無需用戶人工分配；（3）Coordinator能將從串口接收到的數(shù)據(jù)自動發(fā)送給所有其他節(jié)點，某一節(jié)點也能將從串口接收到的數(shù)據(jù)自動發(fā)送給Coordinator，通過串口便可在任意節(jié)點之間進(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，不用再購買IEEE地址；（5）用戶可通過串口指令自由變換模塊的節(jié)點類型（Coordinator、Router、End Device）和使用的無線電頻道；（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，功能是組建網(wǎng)絡(luò)和信息路由。如果要創(chuàng)建一個Zigbee網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)有Router或EndDevice節(jié)點加入時，并分配地址給子節(jié)點，Coordinator一般被定義為不能掉電的設(shè)備，而且沒有低功耗狀態(tài)。一個Zigbee網(wǎng)絡(luò)有且僅有一個Coordinator，不同網(wǎng)絡(luò)的PAN ID即網(wǎng)絡(luò)ID號也不一樣，如果同時存在兩個Coordinator，它們的初始PAN ID一樣，那后上電的Coordinator的PAN ID會自動加1，區(qū)分兩個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轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，當(dāng)有節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)，可自動為節(jié)點分配地址。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Zigbee網(wǎng)絡(luò)一般需要多個Router，一個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）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 三種無線通信技術(shù)的比較

燃?xì)獬眍l率較低，一般一個月一次，數(shù)據(jù)流量也很小，所以選擇無線通信技術(shù)時需考慮到以下四個方面：（1）低成本：無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：在無人維護(hù)的情況下能夠正常運轉(zhuǎn)；（4）擴(kuò)展性強(qiáng)：無線通信模塊間擴(kuò)展性能強(qiáng)，擴(kuò)展數(shù)量可達(dá)上千個。

2 設(shè)計方案

本系統(tǒng)是針對住戶燃?xì)獗淼淖詣映砉δ芏O(shè)計，該系統(tǒng)實現(xiàn)后，抄表人員無需進(jìn)入到各住戶家中，便可將每個住戶家中燃?xì)庥昧繑?shù)據(jù)通過收發(fā)模塊讀取。圖2為各個住戶家中的用戶終端模塊Zigbee與無線收發(fā)模塊Zigbee的通信框圖：

總體設(shè)計為：（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^Zigbee的射頻部分將數(shù)據(jù)發(fā)送到樓道里的Zigbee無線收發(fā)模塊。無線收發(fā)總模塊有一個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固定位置，供多個樓道共用，其他無線收發(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Router節(jié)點；遠(yuǎn)程用戶終端模塊的Zigbee設(shè)置為End Device（終端節(jié)點），安裝在各用戶的燃?xì)獗砩希墒瞻l(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)計要求。

遠(yuǎn)程用戶終端模塊和無線收發(fā)模塊設(shè)計部分實現(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)點不做贅述，下面闡述三個不確定因素：（1）為Zigbee提供芯片的型號主要是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艨赡芏疾辉釜氉猿袚?dān)改造費用，頗為尷尬；（2）Zigbee技術(shù)采用的頻段信號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，也會讓信號衰減，一堵墻則更甚。因此，廠家選擇使用射頻功放，對該信號進(jìn)行放大來增強(qiáng)它的衍射能力和穿墻能力，可這樣又會增加輻射污染，與Zigbee技術(shù)低功耗的優(yōu)點名不副實；（3）Zigbee技術(shù)很重要的一個亮點是它的自組網(wǎng)絡(luò)和自恢復(fù)能力強(qiáng)，所以對于溫濕度采集、污物采集、礦井定位等應(yīng)用具有較大的吸引力。而對于無線抄表的應(yīng)用中，Zigbee模塊位置一旦確定，一般情況是不會變動的，強(qiáng)大的自組網(wǎng)功能也就不被應(yīng)用。

4 結(jié)語

雖然有很多不確定因素影響著Zigbee技術(shù)在無線自動抄燃?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，運行成本還是要比人工抄表方式或其他自動抄燃?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，硬件和軟件都能實現(xiàn)，只需針對不同類型的燃?xì)獗碓O(shè)計不同的遠(yuǎn)程終端用戶模塊得到準(zhǔn)確的燃?xì)庾x數(shù)，便可實現(xiàn)無線自動抄表功能。當(dāng)然，實現(xiàn)該系統(tǒng)還需大量實驗去論證和調(diào)試，調(diào)整合適Zigbee發(fā)送信號的功率，以保證無線收發(fā)模塊采集到的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

篇4

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

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

未來量子網(wǎng)絡(luò)會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算[1]。這些應(yīng)用得以實現(xiàn)有一個前提條件，即節(jié)點之間的糾纏形成一個網(wǎng)絡(luò)。為了克服糾纏量隨空間距離呈指數(shù)衰減這個現(xiàn)實問題，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器等。

作為另外一種解決的方法，糾纏滲透協(xié)議被提出來從而實現(xiàn)遠(yuǎn)距離糾纏態(tài)的制備。這種方法把糾纏建立的問題轉(zhuǎn)換為統(tǒng)計物理中的相變問題。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)換存在一個所謂的“轉(zhuǎn)換成功率”。當(dāng)轉(zhuǎn)換成功率超出某一個閾值時，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)層面對糾纏態(tài)的制備的濃厚興趣已經(jīng)導(dǎo)致了對普通和復(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)點的。由于任何單個的網(wǎng)絡(luò)模型都不能包含真是網(wǎng)絡(luò)中的所有拓?fù)涮卣鳎芯空鎸嵙孔泳W(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)的長距離糾纏建立的協(xié)議的有效性，網(wǎng)絡(luò)具有無標(biāo)度的度分布和高集群性。

假定CEP和GEP運用到了現(xiàn)在的經(jīng)典互聯(lián)網(wǎng)中，我們可以對這些糾纏協(xié)議應(yīng)用到真實復(fù)雜量子網(wǎng)絡(luò)的可行性進(jìn)行評估。在分析中我們用到了skitter網(wǎng)絡(luò)和BGP網(wǎng)絡(luò)，他們反映了真實的互聯(lián)網(wǎng)AS-lever拓?fù)涞牟煌矫?，即一個反映的是skitter數(shù)據(jù)平臺上的互聯(lián)網(wǎng)流量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；另一個反映的是BGP控制平臺的路由系統(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)果表明真實互聯(lián)網(wǎng)的高聚集性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程糾纏制備具有積極的現(xiàn)實意義。

篇5

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

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

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和普及，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在金融、商業(yè)、交通、制造業(yè)、服務(wù)業(yè)等社會生活的各個領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，在當(dāng)今的信息化社會里，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和可靠運行可以說已經(jīng)成為我們生活中的一個基本要求。完善的網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)系統(tǒng)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠可靠、穩(wěn)定運行的保證，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，提出了一個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、安全管理和計費管理。這五大功能包括了保證一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運行的基本功能。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)涞淖詣影l(fā)現(xiàn)是實現(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重要功能，是網(wǎng)絡(luò)管理的一個重要組成部分。本文是分析了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣影l(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，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，它使網(wǎng)絡(luò)管理不再需要地理位置、具體平臺和專業(yè)技能等要求，從而給網(wǎng)絡(luò)管理帶來許多方便。

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，因此從管理工作站的缺省路由器開始，通過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。

SNMP的一個突出優(yōu)點是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時MIB中的信息將會隨之變化，并且信息獲取的整個過程相當(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)的主要問題在于并不是每一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都提供SNMP服務(wù)，即便提供了SNMP服務(wù)，MIB中也可能沒有保存足夠多的有用信息。另外一個問題是關(guān)于MIB值的解釋問題，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)的實現(xiàn)中將這些內(nèi)容及時加入。

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消息來檢測主機(jī)是否可達(dá)，同時也可以通過計算往返延遲推斷節(jié)點據(jù)我們有“多遠(yuǎn)”。我們這里所指的節(jié)點通常是主機(jī)或路由器。由于使用較小的分組，Ping的開銷較小。我們可以Ping每一個可能的IP地址以判斷它們是否對應(yīng)可達(dá)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。當(dāng)向一個可達(dá)節(jié)點發(fā)出Ping報文時，通常會很快得到響應(yīng)（幾十微秒），但當(dāng)向一個不可達(dá)的節(jié)點發(fā)山Ping報文時，將在設(shè)定的間隔后超時，這個間隔通常是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報文時效率更低。一個簡單的解決方案是減少超時間隔，但此時需要注意應(yīng)確保間隔不要低于正常網(wǎng)絡(luò)延時。

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)庫存放的信息可以用來計算網(wǎng)絡(luò)路由，計算過程是從不同的鏈路狀態(tài)記錄中概括出一個代表網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點圖。節(jié)點圖中內(nèi)部節(jié)點是OSPF路由器和中轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點是末梢網(wǎng)絡(luò)、匯總網(wǎng)絡(luò)以及外部目的站點，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)也可以訪問自治系統(tǒng)每個區(qū)域中某一個路由器存有的相關(guān)的OSPF路由表信息，就可以構(gòu)造出整個自治系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

實際運行的企業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)一般不會超出自治系統(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)的評價方法

3.1 速度

可用算法執(zhí)行所花費的時間來衡量。算法執(zhí)行的時間分為兩部分： 采集信息生成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的時間；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的時間。

3.2 負(fù)載

因為一個算法中對網(wǎng)絡(luò)造成的負(fù)載可能由多個部分引起， 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)包和為判斷一個地址是否有效所引入的ICMP報文。

3.3 完整性

可用算法發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量占實際網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備數(shù)量的百分比表示。也就是說一個網(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)量之比這個數(shù)值越大越好。

3.4 準(zhǔn)確性

可用算法面對多個可選的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可能性來表示。對算法要進(jìn)行優(yōu)化，不能對產(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)?；SNMP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，通過一些算法來生成完整的拓?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)無法對域外的網(wǎng)絡(luò)元素進(jìn)行管理和控制。由于探測的對象不同，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)方法對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)進(jìn)行分類，可分為主動式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)被動式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。

被動式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，是偵聽網(wǎng)絡(luò)元素之間的數(shù)據(jù)通過對數(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，通過聽OSPF路由器之間交換數(shù)據(jù)包探測網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆椒?，就是一種被動式的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法。被動式的網(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。偵聽得到的數(shù)據(jù)可能存在一些錯誤碼的數(shù)據(jù)，如不能對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析處理，就得到不真實的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

主動式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，是指將一組精心設(shè)計的數(shù)據(jù)報注入被探測的網(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，就是主動式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。于主動式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)適用較廣是因為它是根據(jù)探測需要，由探測發(fā)起者對探測數(shù)據(jù)報進(jìn)行專門設(shè)計的，探測網(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“簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議”，SNMP是基于TCP/IP協(xié)議，是一個應(yīng)用層協(xié)議。對網(wǎng)絡(luò)中支持SNMP協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行管理，通過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)存儲及數(shù)據(jù)分析的功能。被監(jiān)管的設(shè)備上有一個SNMP（Agent），實現(xiàn)SNMP通信設(shè)備和管理。在SNMP中，傳輸層協(xié)議使用的是UDP。為了實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的管理，SNMP還定義了兩個必需的部分，一個是管理信息庫MIB改的參數(shù)。一個是MIB的一套公用的結(jié)構(gòu)和表示符號，稱為管理信息結(jié)構(gòu)SIB（Structure of Management Information）。

3.2 MIB信息庫

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，我們將它稱為MIB。每個被管理資源用一個對象來表示，MIB是這些對象的集合。數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)是樹型。網(wǎng)絡(luò)中的每個系統(tǒng)，都維護(hù)一個可以反映被管理資源在系統(tǒng)中狀態(tài)的信息庫，通過讀取信息庫中對象的值，管理站可以監(jiān)視系統(tǒng)中的資源，還可以通過修改某些值來控制系統(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MIB，保存該設(shè)備上與網(wǎng)絡(luò)運行相關(guān)的信息，并對管理工作站的SMMP查詢進(jìn)行響應(yīng)。管理工作站通過發(fā)送請求信息，查詢存儲在網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備管理信息數(shù)據(jù)庫的MIB的相關(guān)信息，分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，可以概括整個網(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中傳送，便于網(wǎng)絡(luò)管理員在網(wǎng)絡(luò)上的任何節(jié)點檢索信息，進(jìn)行修改，尋找故障；完成故障診斷，容量規(guī)劃和報告生成。它獨立于被管設(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報文之上。SNMP就是用來規(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)管站對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送各種查詢報文，并接收來自被管設(shè)備的響應(yīng)及陷阱報文，將結(jié)果顯示出來。

是駐留在被管設(shè)備上的一個進(jìn)程，負(fù)責(zé)接受、處理來自網(wǎng)管站的請求報文，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)生改變等時候，主動通知NMS。

4.基于ICMP協(xié)議的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)

4.1 ICMP報文的格式

ICMP允許主機(jī)或路由器報告差錯情況和提供有關(guān)異常情況的報告。ICMP不是高層協(xié)議，而是IP層的協(xié)議。ICMP報文作為IP層數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)，加上數(shù)據(jù)報的首部，組成IP數(shù)據(jù)報發(fā)送出去。ICMP報文在傳送時被封裝在IP數(shù)據(jù)報中，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?；貞?yīng)請求與應(yīng)答都會用IP數(shù)據(jù)報的形式在網(wǎng)間傳輸，如果成功地接收到一個應(yīng)答，不但說明信宿機(jī)可以到達(dá)，而且說明數(shù)據(jù)報傳輸系統(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，請求與應(yīng)答經(jīng)過中間網(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64KB這一規(guī)定，向主機(jī)發(fā)起“Ping of Death”（死亡之Ping）攻擊。“Ping of Death”攻擊的原理是：如果ICMP數(shù)據(jù)包的尺寸超過64KB上限時，主機(jī)就會出現(xiàn)內(nèi)存分配錯誤，導(dǎo)致TCP/IP堆棧崩潰，致使主機(jī)死機(jī)。

回送請求和回答報文：向一個特定目的主機(jī)發(fā)出的詢問。收到此報文的機(jī)器必須給源主機(jī)發(fā)送ICMP回送應(yīng)答報文。如PING命令。我們?nèi)粘Ｊ褂米疃嗟膒ing，就是響應(yīng)請求（Type=8）和應(yīng)答（Type=0），一臺主機(jī)向一個節(jié)點發(fā)送一個Type=8的ICMP報文，如果途中沒有異常（例如被路由器丟棄、目標(biāo)不回應(yīng)ICMP或傳輸失?。瑒t目標(biāo)返回Type=0的ICMP報文，說明這臺主機(jī)存在，更詳細(xì)的tracert通過計算ICMP報文通過的節(jié)點來確定主機(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。開始時信源設(shè)置IP頭的TTL值為0，發(fā)送報文給信宿，第一個網(wǎng)關(guān)收到此報文后，發(fā)現(xiàn)TTL值為0，它丟棄此報文，并發(fā)送一個類型為超時的ICMP報文給信源。信源接收到此報文后對它進(jìn)行解析，這樣就得到了路由中的第一個網(wǎng)關(guān)地址。然后信源發(fā)送TTL值為1的報文給信宿，第一個網(wǎng)關(guān)把它的TTL值減為0后轉(zhuǎn)發(fā)給第二個網(wǎng)關(guān)，第二個網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn)報文TTL值為0，丟棄此報文并向信源發(fā)送超時ICMP報文。這樣就得到了路由中和第二個網(wǎng)關(guān)地址。如此循環(huán)下去，直到報文正確到達(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

具體實現(xiàn)的步驟：

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

（2）對第一步中查到的每個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IP地址表中的每個IP地址，通過發(fā)送掩碼請求報文與接收掩碼應(yīng)答報文，找到這些IP地址的子網(wǎng)掩碼。

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

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

5.結(jié)束語

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)管理變得越來越復(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)管理中一個難點，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)點在于發(fā)現(xiàn)速度快，容易實現(xiàn)。對于不支持SNMP的設(shè)備的設(shè)備進(jìn)行拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，可以運用ICMP報文的格式，利用路由跟蹤來跟蹤路由過程和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，可以根據(jù)實際需要有選擇地結(jié)合它們使得發(fā)現(xiàn)算法更加合理有效。

參考文獻(xiàn)

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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)）將計算機(jī)或者工作站連接成為一個完整的計算機(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），它的適用對象僅僅向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部人員開放，一般情況下，外部人員無法對其進(jìn)行訪問，只有內(nèi)部人員才能夠?qū)ζ溥M(jìn)行訪問，因而，寬帶局域網(wǎng)絡(luò)是信息時代進(jìn)行內(nèi)部交流以及進(jìn)行內(nèi)部管理的重要工具之一。綜合來看，寬帶局域網(wǎng)絡(luò)為特定地理范圍內(nèi)的一個單位共有，并且站點數(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，主要是因為它具有以下幾種優(yōu)點：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，用戶可以通過一個站點來快速訪問整個網(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公司共同開發(fā)確定。以太網(wǎng)采用基帶傳輸，利用傳輸設(shè)備和對絞線能夠根據(jù)不同的要求分別實現(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、實時性強(qiáng)、技術(shù)成熟以及應(yīng)用范圍廣等都是以太網(wǎng)的優(yōu)勢所在，這些都會使其在可以預(yù)見的將來內(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)是一個非常典型的從點至點的環(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計算機(jī)連接成為一個閉合的環(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，即不是順時針方向便是逆時針方向。環(huán)形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點和缺點都比較明顯，首先，其優(yōu)點是由于每一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與相鄰兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的連接均直接通過物理鏈路，因而，數(shù)據(jù)和信息傳輸控制機(jī)制比較簡單，而且傳輸過程中具有很好的實時性；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，其缺點是如果網(wǎng)絡(luò)中的任何一個節(jié)點出現(xiàn)問題，便直接導(dǎo)致整個網(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題，某些網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)采用了網(wǎng)絡(luò)自愈功能，即某個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點出現(xiàn)問題之后，該功能便可以進(jìn)行鏈路的自動切換，但是由于該功能需要調(diào)整訪問控制機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，復(fù)雜程度相對較高。

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)計算機(jī)連接到一條通信干路當(dāng)中；同時，在通信干路的兩端連有終結(jié)器匹配線路阻抗來借此避免出現(xiàn)信號反射問題。由于總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有相對明顯的優(yōu)點，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)勢是經(jīng)濟(jì)性好、結(jié)構(gòu)簡單、利用效率高，它的缺點是網(wǎng)絡(luò)延伸距離和網(wǎng)絡(luò)容納的節(jié)點數(shù)量有限制，并且同一個時刻只允許兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進(jìn)行通信。如果通信干路上的任何一個節(jié)點出現(xiàn)問題便會直接影響整個局域網(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，因此其安裝過程相對容易；其配置過程中也比較簡單，節(jié)點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數(shù)量飽和時，便需要重新鋪設(shè)新的主干通信電纜。但是如果出現(xiàn)故障維修時的難度比較大，因為在進(jìn)行介質(zhì)故障排除時，需要把該故障限制在某個區(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)形式主要將某一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點作為處理中樞，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)點進(jìn)行連接。星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點非常突出，即控制簡單、網(wǎng)絡(luò)架設(shè)容易、結(jié)構(gòu)簡潔，其缺點也比較明顯，即作為處理中樞的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的工作負(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，將一個星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隱藏在另一個星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)當(dāng)中，便會形成新的層次性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或者樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的安裝過程中要相對復(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便，僅僅需要在改變、刪除或者增加某個端口的連接即可。但是星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的維護(hù)管理難度相對較大，主要是因為在星形網(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)過處理中樞的中心設(shè)備，并由其匯集處理。因為結(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，簡稱ATM。圖像、視頻、音頻等多媒體內(nèi)容的增多迫使用戶來獲得更高的接入速率，但是傳統(tǒng)的電路交換 和分組交換對于日益增加的交換任務(wù)顯得束手無策。在進(jìn)行大量任務(wù)交換時，電路交換的突發(fā)性和傳輸速率均會產(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，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、實時視頻、CD質(zhì)量音頻和圖像的通信，它是一項信元中繼技術(shù)，數(shù)據(jù)分組大小固定。你可將信元想象成一種運輸設(shè)備，能夠把數(shù)據(jù)塊從一個設(shè)備經(jīng)過ATM交換設(shè)備傳送到另一個設(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)，簡稱VLAN。VLAN系統(tǒng)的交換機(jī)配備高速以太網(wǎng)升級接口，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，并將每個數(shù)據(jù)包直接傳送到已配置有相應(yīng)VLAN標(biāo)識的交換機(jī)，從而極大地減少了整個企業(yè)中的廣播量。任何VLAN配置差異都可通過動態(tài)配置分析和運行記錄生成過程檢測出，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)致的配置錯誤。VLAN通過基于協(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)地址的對應(yīng)VLAN連接起來，同時選定在同一VLAN中的其他站的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)端口。這種方法的優(yōu)點在于網(wǎng)絡(luò)管理員可根據(jù)每個包中的網(wǎng)絡(luò)層信息對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段。

2 應(yīng)用實例

某住宅小區(qū)為了實現(xiàn)信息化，構(gòu)建了寬帶局域網(wǎng)絡(luò)。其總體設(shè)計方案簡介如下：第一，絡(luò)操作服務(wù)平臺的基礎(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，可以實現(xiàn)對內(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現(xiàn)WEB服務(wù)與企業(yè)管理信息數(shù)據(jù)庫的互連。第五，統(tǒng)開發(fā)工具是開發(fā)基于的多種應(yīng)用軟件系統(tǒng)的開發(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?，采用SpringRCP技術(shù)和拓?fù)淇蛻舳耸睾蜻M(jìn)程ClientDaemon，并利用TWaver中的組件，實現(xiàn)拓?fù)湔故竟δ埽粯I(yè)務(wù)邏輯層為拓?fù)溥壿嬁蚣?，通過實現(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實現(xiàn)拓?fù)鋱D建模、拓?fù)鋱D呈現(xiàn)，以及與OSS數(shù)據(jù)庫中網(wǎng)元信息更新和告警同步等；而存儲層主要以數(shù)據(jù)庫或XML文件的形式存儲拓?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，一般分為3個步驟：（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)點模型。在電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的首個拓?fù)鋱D上，需要建立一些靜態(tài)節(jié)點，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)點作為靜態(tài)節(jié)點放在首個拓?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，并存儲在拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫中。

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)點信息，一般采用手工加載和自動加載兩種方式。（1）手工加載。利用TWaver的鉆取功能，雙擊某個網(wǎng)元時，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：加載首個拓?fù)鋱D時，速度快，但在加載子拓?fù)鋱D時，因為要到后臺數(shù)據(jù)庫中查詢子拓?fù)鋽?shù)據(jù)信息，導(dǎo)致速度較慢。（2）自動加載。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)點及信息。從電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的首個拓?fù)鋱D開始，查詢子拓?fù)鋱D的網(wǎng)元，然后加載其子拓?fù)鋱D。特點：首次打開拓?fù)鋱D時，用時較長；但加載完成整個拓?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代碼說明

在實現(xiàn)過程中，編碼要符合規(guī)范。其中，加載網(wǎng)元節(jié)點信息的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、對稱布局、樹型布局等，利用這些方法可以方便地對拓?fù)鋱D上的網(wǎng)元進(jìn)行布局排列。在此，列舉一個MSC的關(guān)聯(lián)拓?fù)鋱D，如圖2所示。

5結(jié)語

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

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

過去,經(jīng)常用一些簡單工具幫助網(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、高效地運行,使所有的網(wǎng)絡(luò)資源處于良好的運行狀態(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)點上方便迅速地配置、控制以及存取網(wǎng)絡(luò)和它的各個部分。新時期,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)渥詣影l(fā)現(xiàn)算法,根據(jù)實際應(yīng)用情況對其進(jìn)行改進(jìn),增強(qiáng)系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣影l(fā)現(xiàn)能力,是今后技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。

二、基于WBM技術(shù)的網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計目標(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WEB瀏覽器對網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,以及相關(guān)系統(tǒng)和服務(wù)實施應(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)計階段,就定下以開發(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)到國外同類產(chǎn)品的水平。三層結(jié)構(gòu)的特點,完成管理任務(wù)的軟件作為中間層以后臺進(jìn)程方式實現(xiàn),實施網(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)無需對設(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,用戶僅需通過管理中間層的主頁存取被管設(shè)備;在系統(tǒng)設(shè)計的時候,以國外同類的先進(jìn)產(chǎn)品作為參照物,同時考慮到技術(shù)發(fā)展的趨勢,在當(dāng)前的技術(shù)條件下進(jìn)行設(shè)計。我們采用三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計,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便的管理途徑。

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

為了實施對網(wǎng)絡(luò)的管理,網(wǎng)管系統(tǒng)必須有一個直觀的、友好的用戶界面來幫助管理員。其中最基本的一個幫助就是把網(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€缺陷是,在一個特定域中,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,則這種方法就無能為力了。還有對網(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。針對這一的問題,下面討論本系統(tǒng)對上述算法的改進(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。開始時信源設(shè)置IP頭的TTL值為0,發(fā)送報文給信宿,第一個網(wǎng)關(guān)收到此報文后,發(fā)現(xiàn)TTL值為0,它丟棄此報文,并發(fā)送一個類型為超時的ICMP報文給信源。信源接收到此報文后對它進(jìn)行解析,這樣就得到了路由中的第一個網(wǎng)關(guān)地址。然后信源發(fā)送TTL值為1的報文給信宿,第一個網(wǎng)關(guān)把它的TTL值減為0后轉(zhuǎn)發(fā)給第二個網(wǎng)關(guān),第二個網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn)報文TTL值為0,丟棄此報文并向信源發(fā)送超時ICMP報文。這樣就得到了路由中和第二個網(wǎng)關(guān)地址。如此循環(huán)下去,直到報文正確到達(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)送報文,并簡單地等待回答。PING之所以如此命名,是因為它是一個簡單的回顯協(xié)議,使用ICMP響應(yīng)請求與響應(yīng)應(yīng)答報文。PING主要由系統(tǒng)程序員用于診斷和調(diào)試實現(xiàn)PING的過程主要是:首先向目的機(jī)器發(fā)送一個響應(yīng)請求的ICMP報文,然后等待目的機(jī)器的應(yīng)答,直到超時。如收到應(yīng)答報文,則報告目的機(jī)器運行正常,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,對于給定的IP區(qū)間,利用PING依次檢測每個IP地址,將檢測到的IP地址記錄到IP地址表中。對第一步中查到的每個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IP地址表中的每個IP地址,通過發(fā)送掩碼請求報文與接收掩碼應(yīng)答報文,找到這些IP地址的子網(wǎng)掩碼。根據(jù)子網(wǎng)掩碼,確定對應(yīng)每個IP地址的子網(wǎng)地址,并確定各個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)類型。把查到的各個子網(wǎng)加入地址表中。試圖得到與IP地址表中每個IP地址對應(yīng)的域名(Domain Name),如具有相同域名,則說明同一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有多個IP地址,即具有多個網(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

本系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計主要考慮對園區(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),所以對遠(yuǎn)程局域網(wǎng)無能為力。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)渥詣影l(fā)現(xiàn)算法,根據(jù)實際應(yīng)用情況對其進(jìn)行改進(jìn),增強(qiáng)系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣影l(fā)現(xiàn)能力,是今后技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。下一步工作可添加系統(tǒng)對遠(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)最明顯的一個表現(xiàn)，主要是因為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)目巨大，同時網(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)點之間的連接上，節(jié)點之間的連接權(quán)重有所不同，在這個差異之外，還存在一個不同，那就是連接還存在方向性。三是節(jié)點多樣性，這主要是指復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點可以代表任何事物。四是動力學(xué)復(fù)雜性，它的節(jié)點集屬于非線性動力系統(tǒng)，表現(xiàn)在節(jié)點狀態(tài)隨著時間的變化而變化，這是由于社會中人在不同的時間里使用計算機(jī)。五是網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化，主要是說它的節(jié)點產(chǎn)生與消失是隨時變化的。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，將兩個原件之間的任意一點相連，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)中有無數(shù)個小世界，把它們都連接起來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)涞膭恿W(xué)性質(zhì)和單個節(jié)點自身的特點，而非某個單獨因素可以決定，這種現(xiàn)象會給網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境帶來危害。比如在網(wǎng)絡(luò)中，不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送信息，這些信息會有兩個結(jié)果，一是同時，二是都不，第一種情況會造成網(wǎng)絡(luò)信息的擁堵，第二種會造成信息無法傳播。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，但卻始終無法完全杜絕這一現(xiàn)象。

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

一直到現(xiàn)在，針對計算機(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對計算機(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。從自治域來說，若干個自治域形成了一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，自治域間存在對等連接，那就成為了其中的一條邊。路由器作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，將路由器放在整體中，它就是一個節(jié)點，但是在兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間存在的物理連接，卻相當(dāng)于邊。通過對二者的研究，卻發(fā)現(xiàn)二者所實現(xiàn)的都僅僅是簡單網(wǎng)絡(luò)情況下的的拓?fù)溲莼?guī)律，面對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都是心有余而力不足，因此還需要對此進(jìn)行長遠(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)展和計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代社會中網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)已經(jīng)大大地方便了人們的生活工作。但是與此同時，另一個問題卻悄然爆發(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越自動化、傻瓜化，自動化較高的程序，既可以幫助不懂的人自動完成某些復(fù)雜的操作，但也有可能在程序中添加惡意代碼，通過應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中傳播，加上自動化程度高了，很多人就省去手動操作的習(xí)慣，慢慢地就降低了對惡意程序的防范，使其在網(wǎng)絡(luò)中肆虐。針對這個問題，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，對網(wǎng)絡(luò)病毒的傳播，到現(xiàn)在依然是一個讓人們頭疼的問題，即便是到了現(xiàn)在，也沒有一個完全解決的策略，對于網(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，基于病毒大于一個固定閥值的情況下將會在網(wǎng)絡(luò)中長期存在，否則感染的節(jié)點會衰減。而提出的方法是隨機(jī)免疫的方法，在進(jìn)行免疫時平等對待這些節(jié)點，隨機(jī)地選擇節(jié)點，也沒有優(yōu)先順序。但是這種方法很明顯存在一個問題，網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點太多，隨機(jī)選擇節(jié)點也無法兼顧全局，無法阻止病毒的大規(guī)模爆發(fā)。而在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的基礎(chǔ)上，人們對于病毒的防范有了新的認(rèn)識，漸漸意識到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒的防范具有深遠(yuǎn)的影響，計算機(jī)具備小世界和無標(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，同時在無標(biāo)度的網(wǎng)絡(luò)上病毒的傳播沒有正傳播閥值，盡管只感染很少的節(jié)點，但卻可以在網(wǎng)絡(luò)上長期存在，在這個過程中一旦有其他節(jié)點被感染，就有爆發(fā)大規(guī)模病毒的可能。面對這一認(rèn)識，人們需要重新建立一個完整地病毒傳播模型，而這個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，更重要的是針對病毒傳播的手段，通過改變網(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計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的脆弱性和魯棒性

脆弱性是因為即便是少量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點被破壞掉也會對整個網(wǎng)絡(luò)運行起到很大作用，甚至導(dǎo)致其奔潰、癱瘓，這個特點使得計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)點一旦遭到破壞很容易就會對整個網(wǎng)絡(luò)的運行起到毀滅性的打擊。一般來說，但整個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點有5%-10%的中心節(jié)點被摧毀就會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的潰散或者形成一個個信息孤島，進(jìn)一步導(dǎo)致整個系統(tǒng)的潰散。魯棒性是為了應(yīng)對計算機(jī)的脆弱性而設(shè)計的，在設(shè)計時考慮到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點和線路的脆弱性，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)而確保整個計算機(jī)系統(tǒng)不會因此癱瘓。這個想法最初是被運用在軍隊信息的傳遞上，一般情況下，無標(biāo)度性的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得計算機(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，同時保持節(jié)點的穩(wěn)定性。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，隨意選擇80%的的節(jié)點進(jìn)行摧毀，剩余的網(wǎng)絡(luò)依然可以保持兩點間的順利連接。

3結(jié)論