大规模网络拓扑可视化工具的研究综述

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1、万方数据90◇糕大规模网络拓扑可视化工具的研究综述赵龙厚／黑龙江省交通职业技术学院机电工程系，黑龙江齐齐哈尔161000摘要：本文介绍了国内外网络拓扑工具的发展状况，分析了各个拓扑工具之间的特点，指出了当前研究中存在的不足和后期的研究重点。关键词：网络拓扑；模型；信息可视化信息可视化技术【11是指运用计算机图形学和图像处理技术，将信息转换为图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。它将信息转化为一种视觉形式，将人脑和现代计算机这两个最强大的信息处理器联系在一起。有效的可视界面使得我们能够观察、研究、探索大规模数据，并与之方便交互，从而可

2、以极其有效地发现隐藏在信息内部的特征和规律。在我们这个信息日益丰富的社会，可视化技术研究和应用开发已经从根本上改变了我们表示和理解大型复杂数据的方式。随着Internet的飞速发展，信息的日益丰富决定着将来的用户界面主要是一种信息界面，从某种意义上说，信息可视化代表着下一代用户界面的方向。虽然信息可视化是一个较新的科学领域，目前绝大多数研究工作都还处在发展新技术和构建新系统方面，但已经出现了一些信息可视化方面的实用工具。这些新技术和实用工具为实现大规模网络拓扑图的可视化奠定了基础。网络拓扑可视化是信息可视化研究的一个方面，由点一线构成的图形在信息的表示和分

3、析上更是具有举足轻重的作用。在网络拓扑可视化的研究中，人们正是用点一线图来表达和分析网络的。而在网管系统中可视化的网络拓扑结构更是必不可少的，因为点一线图展现了网络拓扑结构的直观形态，为路由分析、网络监控等方面提供了可视化的展现方法。大规模拓扑可视化是信息可视化在网络拓扑数据集上的具体应用，凡是信息可视化中的方法都可以应用到拓扑的绘制当中。一、国外网络拓扑工具的发展状况近年来由于信息技术的迅速发展，网络功能变得越来越强大，在网络服务越来越丰富的同时也给网络的有lL总第32期效管理带来了巨大的挑战。要想有效、方便地管理网络设备和服务就必须要求网络管理软件能够

4、准确、自动地发现和显示网络中的各节点连接情况和它们的属性，也就是说如何将网络拓扑图直观的、清晰地显示出来，并且尽可能多的包含其它网络管理信息，已经成为网络拓扑管理中的一个关键任务，这一点对于整个网络管理系统的用户体验有着直接的影响。而复杂网络是一类重要的信息资源，适当使用可视化方法，可为人们认识网络拓扑的内部结构和潜在规律提供一种有效的途径。但是，复杂网络的本质特性及其庞大规模对可视化工作提出了巨大挑战。因为网络拓扑信息在网络管理、网络安全研究、网络性能分析以及网络模型研究等方面占有举足轻重的地位，所以如何获取、分析和显示网络拓扑信息也就成为众多研究所关注

5、的一个热点。网络拓扑可视化作为分析利用网络拓扑信息的重要辅助手段，其主要目标就是将目标网络的节点和连接状况完整清晰地展现在人们眼前，为人们了解、分析目标网络的整体状况提供直观素材和操作平台。这不仅有助于人们对其进行观测分析，更重要的是，它将帮助人们发现存在于网络拓扑中的潜在规律。要想直观而又清晰地显示网络拓扑结构，一般要使用拓扑生成工具。目前，国外的网络管理工具基本实现了拓扑图自动生成，但主要集中在主干网。如美国加州大学圣地亚哥分校开发的MapNet系统、GeorgiaInsti—tuteofTechnology开发的GT—ITM系统。使用GT—ITM生成

6、的网络拓扑一般规模都比较大，上百个节点一次显示在一张拓扑图上，显得较为凌乱，网络拓扑结构不够清晰，不宜于对网络拓扑的理解，容易忽略拓扑中某些节点之间的连接关系。而MapNet系擗◇万方数据，l统是以平面方式解析地理信息，即只是简单地将节点的并最后根据地理位置的信息把traceroute的路径上的节点l地理位置信息解析为与之对应的布局坐标，不能显示立显示在地图上。体的层次结构。2．Skitter工具厂商集成在网络管理系统中的拓扑可视化工具有Skitter是一个可以对因特网进行动态探测的工具，HP的OpenViewNodeManager产品等，它是第一个网管采

7、集到的数据可以用作分析网络的拓扑结构以及网络的平台，其核心框架提供了基本应用的开放系统环境I21。定性能，以达到分析拓扑和性能的目的的工具。Skitter工义了一个全面的服务和设施环境，将网络和系统管理问具会以圆心为中点，并根据以下的公式计算出节点的角题分为：通信下层结构、图形用户界面、管理应用、管度和半径：理服务和被管对象。它们主要针对特定的操作系统或者半径=1一log((出度(AS)+1)／最大出度+1)=节硬件，底层接口并不开放，因此无法复用，并不是一个独点的经度值立且完整的工具。(二)三维的拓扑显示工具Sun公司的SunNetManager(简称S

8、NM)是第一个1．Walrus工具提供分布式网管的产品，但它基本上