復雜網絡理論的計算機網絡拓撲分析

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【摘要】復雜網絡是在計算機科技不斷發(fā)展的過程中所產生的一種新的理論。由于傳統(tǒng)的網絡模型無法滿足越來越復雜的網絡結構拓撲性能需求。因此產生了復雜網絡理論，本文對復雜網絡理論的含義進行了詳細的闡述，并介紹了有關的應用方法。

【關鍵詞】拓撲；計算機網絡；復雜網絡理論

復雜網絡理論已經廣泛應用于人們的日常信息生活中，本文將對復雜網絡的研究進展與基礎知識進行介紹。復雜網絡理論的研究工作自身則具有比較鮮明的跨學科特色，在研究過程中會遇到許多難點，本文重點探討在網絡拓撲應用中，復雜網絡理論的模型與特性。

1復雜網絡理論

復雜網絡即是一種具有內部相似性、有組織的網絡形式。復雜網絡的復雜性體現(xiàn)在以下六個方面:第一，結構復雜，復雜網絡內部包含了數(shù)量巨大的網絡節(jié)點，對各個網絡節(jié)點進行排列與組合可以形成不同類型的網絡結構，不同結構所體現(xiàn)出來的特征也是多種多樣的;第二，網絡進化。網絡進行即網絡節(jié)點消失或產生的過程，比如鏈接或網頁可能隨時出現(xiàn)或消失，其根本目則在于提高復雜網絡的實用性，體現(xiàn)出網絡進化的特點;第三，連接多樣性。復雜網絡中由于不同節(jié)點的特點不同，所采用的連接形式也存在較大的差異;第四，動力學復雜性。在不同結構特征的表現(xiàn)下，不同節(jié)點之間會體現(xiàn)出一定的復雜性特點;第五，節(jié)點多樣性。節(jié)點作為網絡中十分重要的組成部分是網絡不中同事物的一個具體體現(xiàn)，由于不同計算機設備之間存在著巨大的差異，這就造成節(jié)點的差異，體現(xiàn)出節(jié)點多樣性的特點;第六，多重復雜性融合。這種表現(xiàn)就是以上五點綜合起來所形成的特點，這種綜合性的特點直接決定了拓撲結構的特點。

2復雜網絡理論的應用

2．1計算機網絡同步行為研究

復雜網絡中最常見的現(xiàn)象是同步行為，不同節(jié)點與網絡拓撲之間在內部關系上也存在著比較明顯的同步性傾向，然而對于部分特殊情況來說，同步行為可能并不利于提升用戶的使用體驗，甚至會對數(shù)據(jù)的儲存與計算造成干擾。隨著當前我國無線通信技術的不斷發(fā)展，許多網絡內部的信息需要由同一臺路由器進行傳送，不可避免地出現(xiàn)同步現(xiàn)象，所產生的同步行為包含兩種，其中一種是路由信息同時生成，另一種是路由信息同時中止，第一種同步行為可能造成局域網絡擁堵，另一種行為而會造成局域網絡癱瘓。隨著各大通信企業(yè)已經會對這方面的問題提出了大量的解決方案，但到日前為止，還能夠哪一種方法能夠徹底糾正同步行為所造成了危害。

2．2計算機網絡拓撲行為的演化模型

當前世界范圍內所廣泛應用的網絡拓撲模型主要包含兩種，其中一種是局部演化模模型，另一種是復雜網絡演化模式。通過自治域與路由器兩個層面對拓撲結構進行刻畫。在路由器層面，不同網絡節(jié)點通過路由器體現(xiàn)出來，路由器設備的連接即是網絡邊際。在自治域層面，不同節(jié)點之間的連接通過邊界網關體現(xiàn)出來。

2．3計算機網絡拓撲模型的架設基礎

計算機網絡拓撲形態(tài)結構當中所具有的各種形態(tài)結構都需要圖2拓撲結構在單獨的搭建標準與適用環(huán)境中才能夠發(fā)揮作用，在傳輸技術方面，網絡拓撲結構主要包含兩大類，分別是廣泛散播方式與點對點傳播方式，這兩種傳播方式都一定程度會干擾至計算機網絡拓撲行為，即使要對網絡形態(tài)與結構進行改良，也需要在數(shù)據(jù)資源充足的條件下才能夠發(fā)揮出網絡協(xié)議分析技術的調整作用，只有在數(shù)據(jù)庫能夠采集至網際間信息數(shù)據(jù)時，網絡分析技術才能夠投入應用。

2．4病毒防治方法

做好網絡安全工作本質上就是綜合運用各種手段解除病毒或是抵抗病毒，最大程度上將病毒對于網絡的破壞降到最低限度。已往所采用的防毒措施是在特定網絡病毒傳播模型的基礎上，平等對待全部網絡節(jié)點，對網絡內部的各個節(jié)點進行隨機選取，然而這種防毒方法所體現(xiàn)出來的局限性是十分明顯的，無法防止病毒進一步的蔓延。而單位計算機出現(xiàn)病毒感染的概率比較低，一旦發(fā)生感染，病毒侵犯的面積則可能會十分龐大，防御計算機病毒工作即是挑戰(zhàn)也是機遇。利用復雜網絡理論，程序設計人員可以制作一個病毒傳播模型，依照人們對于病毒傳播原理的有關見解，產生專門的拓撲結構，使網絡拓撲結構與病毒傳播原理相互作用，對病毒的蔓延起到阻止作用，其中重點的研究內容是延緩病毒傳播速度與防御病毒兩個方面。

3復雜網絡理論的應用前景

復雜網絡理論需要仍處于比較初級的發(fā)展階段，但在人類對于網絡世界的理解與認識上，復雜網絡起到了理論豐富與知識拓展的作用。可以預見的是，在當前社會全面進行信息化時間的大背景下，復雜網絡理論所發(fā)揮出來的重要作用是其他理論與技術不可替代的，計算機網絡拓撲與復雜網絡理論相結合，可以在未來一段時間內形成一套固定的規(guī)律并投入到技術應用中，在有關研究成果與應用經驗的不斷積累下，能夠對現(xiàn)有的網絡結構進行進一步的優(yōu)化，提高網絡信息傳遞效率，改善用戶的網絡信息應用體驗。

4結語

計算機網絡具有系統(tǒng)復雜性與規(guī)模龐大性兩方面的特點，通過已往所采用的排列與組織方法很難理清龐大且復雜的網絡拓撲結構。這就需要針對計算機網絡的復雜性特點專門形成一套理論體系，即復雜網絡理論，通過這種理論，人們可以通過一種更加快捷、更加簡單的方式來刻畫出計算機拓撲行為，使人們能夠發(fā)現(xiàn)優(yōu)化網絡拓撲行為的方法，推動網絡信息的合理化發(fā)展。

參考文獻:

［1］張志鵬．基于復雜網絡理論的計算機網絡拓撲研究［J］．電子制作，2015，06(01):29～30．

［2］宮鐵橋，李欣．基于復雜網絡理論的計算機網絡拓撲探討［J］．無線互聯(lián)科技，2014，10(04):19～20.

作者:侯松 單位: 江蘇食品藥品職業(yè)技術學院