基于復雜網(wǎng)絡理論的計算機網(wǎng)絡拓撲研究

【摘 要】現(xiàn)代社會不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術的應用范圍不斷增大，作為一種全球性的重要技術手段，如何提高網(wǎng)絡技術應用水平已經(jīng)成為了一個至關重要的熱點問題。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡應用的需求不斷增加，網(wǎng)絡拓撲作為網(wǎng)絡技術應用中的重要內(nèi)容，其也需要不斷的發(fā)展。本文基于復雜網(wǎng)絡理論對計算機網(wǎng)絡拓撲的相關技術進行了研究與分析。

【關鍵詞】復雜網(wǎng)絡 網(wǎng)絡拓撲 研究

一、引言

計算機網(wǎng)絡技術是現(xiàn)代社會的標志性技術，并且在社會生產(chǎn)與生活中得到了廣泛的應用。網(wǎng)絡理論中，計算機網(wǎng)絡拓撲是網(wǎng)絡設計與建設中的重要基礎，也是網(wǎng)絡技術應用過程中所不可忽視的一方面的內(nèi)容。不同行業(yè)的網(wǎng)絡建設需求也有所不同，復雜型的網(wǎng)絡結構對網(wǎng)絡拓撲技術提出了新的要求。復雜網(wǎng)絡作為一門系統(tǒng)性學科，其跨越滲透了工程、數(shù)理、生命燈不同學科，并且針對于復雜網(wǎng)絡提出了定性和定量的理論，并且隨著不斷發(fā)展而獲得了越來越多的理論成果。計算機技術的不斷發(fā)展，使得整體網(wǎng)絡結構的復雜性成為了網(wǎng)絡設計中所需要不斷關注的一方面內(nèi)容，并且網(wǎng)絡拓撲要結合實際網(wǎng)絡架設的需求，真實的反應整體網(wǎng)絡的構造機制。

二、計算機網(wǎng)絡拓撲與復雜網(wǎng)絡理論研究

計算機網(wǎng)絡是將計算機通過物理介質(zhì)、通信協(xié)議等進行連接的網(wǎng)絡。計算機網(wǎng)絡具有多個節(jié)點與邊，不同個體之間的關系通過邊來表示，通過節(jié)點來代替。計算機網(wǎng)絡拓撲主要是對于不同站點的連接形式進行表現(xiàn)，是網(wǎng)絡結構連接形式的描述。計算機網(wǎng)絡拓撲主要分為總線、星形、樹形、環(huán)形以及混合型等多種模式。

復雜網(wǎng)絡主要是指具有復雜性的網(wǎng)絡，并且網(wǎng)絡具有較為復雜的結構，連接方式多樣化，節(jié)點具有較多特性。復雜網(wǎng)絡具有較為復雜的結構，并且節(jié)點數(shù)量多，不同的網(wǎng)絡結構有著不同的差別，結構特征有所不同。整體網(wǎng)絡的節(jié)點具有不同的鏈接權重，并且具有連接方向性。節(jié)點也具有變化性，隨著時間變化而變化，并且受限于實際網(wǎng)絡使用狀況，受到多種因素的影響。復雜網(wǎng)絡中，小世界是網(wǎng)絡的最基本單元，并且是不同原件間連接的通道。復雜網(wǎng)絡是由多個小世界所連接組成的，通過網(wǎng)絡紋線來組成整體網(wǎng)絡。小世界直接具有較強的交互性，并且包含了不同的資源。

三、復雜網(wǎng)絡理論應用

（一）網(wǎng)絡同步與拓撲行為

在復雜網(wǎng)絡理論中，不同節(jié)點的行為同步化是非常重要的，并且根據(jù)不同節(jié)點的不同特點，有著不同的動力學特性，受到很多因素的影響。在復雜網(wǎng)絡中，不同節(jié)點在進行信息發(fā)送時，如果出現(xiàn)同步行為，就會造成信息不發(fā)送或者同時發(fā)送，進而造成信息傳播受阻，對于整體網(wǎng)絡的正常運行有著較高的危害性。

網(wǎng)絡拓撲的發(fā)展主要是通過對路由器與自治域的應用來進行拓撲結構描述，并且形成了不同層次的模型。路由器是網(wǎng)絡結構中重要的節(jié)點，并且為不同節(jié)點提供連接服務，相當于整個拓撲結構中的邊。自治域則是一個相對獨立的網(wǎng)絡結構，具有對等連接。路由器與自治域針對于簡單網(wǎng)絡可以很好的完成拓撲設計，但是針對于復雜多變的網(wǎng)絡環(huán)境下，不具備良好的拓撲適應能力。

（二）網(wǎng)絡防范行為

計算機網(wǎng)絡技術不斷發(fā)展，網(wǎng)絡技術的運用為各行各業(yè)帶來了新的發(fā)展和進步，并且為人們的生活提供了很大的便利。但是，在享受網(wǎng)絡技術所帶來的便利的同時，網(wǎng)絡安全問題逐漸成為了網(wǎng)絡技術中的重要問題。隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展與應用，較高自動化的程序幫助人們自動完成一系列的操作。在進行自動操作的過程中，如果通過網(wǎng)絡加入惡意代碼，就會造成安全事故的發(fā)生。網(wǎng)絡是各種操作運行的主要環(huán)境，針對于這種安全問題，必須在復雜的網(wǎng)絡環(huán)境下做好一系列的防范工作。在進行網(wǎng)絡拖布設計上，積極的應用復雜網(wǎng)絡的相關理論，針對于網(wǎng)絡安全問題提出一系列的防范對策，降低惡意病毒傳播效率，減少網(wǎng)絡病毒的危害。

在復雜網(wǎng)絡理論下，要對于病毒傳播進行分析，并且結合網(wǎng)絡規(guī)則構建模型，確定病毒感染閥值，根據(jù)病毒強度閥值來制定相關的節(jié)點分布結構。并且通過隨機免疫方法的應用，對于節(jié)點進行隨機選擇，來有效的做好病毒的防范。但是，針對于一些較為復雜的網(wǎng)絡環(huán)境中，隨機免疫方法仍然存在一定的缺陷，一個更加先進、完善的拓撲結構是網(wǎng)絡工程人員所的研究重要方向。

（三）網(wǎng)絡可靠性的提升

提高網(wǎng)絡可靠性是計算機網(wǎng)絡拓撲研究中所不可忽視的一部分內(nèi)容，也是保護計算機網(wǎng)絡脆弱性的重要關鍵。計算機網(wǎng)絡中，部分節(jié)點一旦出現(xiàn)問題，就會對于整個計算機網(wǎng)絡造成很大的影響，造成網(wǎng)絡癱瘓、崩潰，對整個網(wǎng)絡造成嚴重的影響。如果整體計算機網(wǎng)絡中，10%的計算機出現(xiàn)故障，整個網(wǎng)絡就會潰散，并且造成信息孤島。在進行計算機網(wǎng)絡拓撲設計的過程中，要針對于計算機網(wǎng)絡的脆弱性，保證其具有足夠的自愈能力，保證工作的穩(wěn)定性。一旦出現(xiàn)故障時，可以最大限度的降低系統(tǒng)損失，保證剩余未故障節(jié)點可以正常的運行。在復雜網(wǎng)絡理論中，多個學科領域內(nèi)容交叉，通過對不同專業(yè)知識的整合，提高網(wǎng)絡拓撲設計中的可靠性，是現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡建設水平提高所不可忽視的一環(huán)。

四、結束語

現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術不斷發(fā)展，網(wǎng)絡技術的應用環(huán)境日趨復雜化，越來越高的需求對于網(wǎng)絡拓撲提出了新的要求。針對于復雜網(wǎng)絡的特點，需要對于網(wǎng)絡拓撲的更新、構建、發(fā)現(xiàn)以及資源管理、服務部署等問題進行不斷的研究與分析，針對于現(xiàn)有網(wǎng)絡體系的不足進行改進，提高整體網(wǎng)絡結構的擴展性和可靠性，并且保證網(wǎng)絡結構的易管理性。通過對復雜網(wǎng)絡理論的研究，可以對于網(wǎng)絡拓撲的演化機制進行研究，并且描述網(wǎng)絡拓撲的特征量，利用定性分析的方式，有效的對于復雜網(wǎng)絡的構造機制進行反映。本文基于復雜網(wǎng)絡理論對計算機網(wǎng)絡拓撲的相關技術進行了研究與分析，以期對現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展提供有效的助力。

參考文獻：

[1]陳臻.基于復雜網(wǎng)絡理論的計算機網(wǎng)絡拓撲研究[J].電腦知識與技術.2012（30）

[2]王文英.基于復雜網(wǎng)絡理論的計算機網(wǎng)絡拓撲探究[J].電子測試.2014（05）

[3]孫麗珺，王立宏，逯昭義.基于計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)復雜性的競爭特性探討[J].青島大學學報（自然科學版）.2007（01）

[4]李東軍，楊延陽，付潔，李振福.復雜客戶網(wǎng)絡拓撲性質(zhì)研究[J].計算機工程與應用.2011（02）