基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溲芯?/h1>
2014-04-29 00:00:00劉鋒王宇林雯
計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用 2014年18期
摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日新月異，已經(jīng)成為連接全球的重要媒介，并且在技術(shù)革新和社會(huì)需求的不斷推進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型下，很難對(duì)齊拓?fù)溥M(jìn)行客觀描述，這就促進(jìn)了新的基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞难芯?，也推?jīng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新發(fā)展，為未來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)展提供了方向。本文首先對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行總體性概述和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的介紹，并以快捷貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇槔M(jìn)行實(shí)踐性探討。
關(guān)鍵詞：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；優(yōu)化結(jié)構(gòu)；創(chuàng)新
中圖分類號(hào)：TP393.02
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源的需求量不斷增大，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源存在的局限性無(wú)法滿足此要求，其中傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架設(shè)構(gòu)筑層中，使用最為廣泛的計(jì)算機(jī)技術(shù)拓?fù)渌庥龅墓?jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包負(fù)載壓力大，導(dǎo)致用戶的上網(wǎng)體驗(yàn)差，不能滿足現(xiàn)在上網(wǎng)需求，為了保證復(fù)雜計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常工作，提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率，對(duì)于整合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)筑全新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)，從而使網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行得到充分的保障，特別是在多元化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)與網(wǎng)絡(luò)體系架設(shè)鋪展中，其管理效率更加的優(yōu)化，不僅能夠緩解計(jì)算機(jī)運(yùn)行壓力，更能夠?qū)τ谡麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論分析
1.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論概述
復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是指具備小世界、無(wú)標(biāo)度、吸引子、自組織、自相似部分或者所有屬性的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其核心內(nèi)容包含網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)演化規(guī)律的釋放，演化動(dòng)力學(xué)基本層次以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的模型形成機(jī)制等等。在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論中，其研究的關(guān)鍵要點(diǎn)和核心內(nèi)涵是小世界、集團(tuán)性、冪律。
1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論架構(gòu)特征
（1）小世界是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的基本單元，小世界是將空間概念內(nèi)的相互聯(lián)系的無(wú)數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)有機(jī)的連接在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，并通過(guò)計(jì)算機(jī)的抽象化概念進(jìn)行表述。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)都是通過(guò)類似的無(wú)數(shù)小世界單元組建的基礎(chǔ)原件，并將小世界單元中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相互連接，作為數(shù)據(jù)新型運(yùn)載的網(wǎng)絡(luò)紋線；（2）集團(tuán)性，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是空間視域下小世界和子系統(tǒng)的混合體，其子系統(tǒng)和主系統(tǒng)的連接，就形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的集團(tuán)性，在系統(tǒng)中各個(gè)單元的相互交互，在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中，整體性的架構(gòu)具備兼容性和可再塑性，使多元細(xì)化，從而使其得到拓展和延伸；（3）冪律的度值包含的意思是視域的逐漸多元化，在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，度是個(gè)概念性名詞，是指節(jié)點(diǎn)的相關(guān)聯(lián)性，具備復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)單位小世界同樣度的集團(tuán)交互，在小世界系統(tǒng)中，介數(shù)是其子系統(tǒng)的具體表現(xiàn)，用來(lái)體現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所有的最短路徑，經(jīng)過(guò)某一節(jié)點(diǎn)的冪律的數(shù)量，集中反映了節(jié)點(diǎn)的影響效力，在股咋網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包中，冪律深度值相互作用體現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的具體個(gè)數(shù)。
2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)計(jì)算機(jī)的物理介質(zhì)及通信協(xié)議進(jìn)行連接，形成網(wǎng)絡(luò)。其總體結(jié)構(gòu)是多個(gè)節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的邊組成，其中點(diǎn)表示的是不同的個(gè)體，邊表示的是個(gè)體之間的相互關(guān)系，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就是通過(guò)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，用一條邊相連接而成。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錂C(jī)構(gòu)就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)站點(diǎn)之間的相互連接形式，在不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，其連接的形式多種多樣，在局域網(wǎng)中，把文件服務(wù)器，工作站點(diǎn)等連接起來(lái)，主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是某臺(tái)設(shè)備作為中心連接點(diǎn)，其他各站都與之相連，從而形成星形的結(jié)構(gòu)形式；總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是文件服務(wù)器都與一條總線公共電纜相連，形成一條總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是在總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中延伸出來(lái)的，其形狀像一顆倒置的樹(shù)形，所以被稱為樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)四把所有的站點(diǎn)串形連接，像鏈子一樣構(gòu)成的環(huán)形結(jié)構(gòu)；混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是三種結(jié)構(gòu)的混合體，是較為復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在運(yùn)用的過(guò)程中，較為廣泛。
3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷闹饕卣?/p>
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以計(jì)算機(jī)群組為主要載體的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的具體體現(xiàn)形式，均衡實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的最小距離，網(wǎng)絡(luò)變數(shù)的最小化，這也是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化上的主要目標(biāo)，在未來(lái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，都是在基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的小世界網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中形成的，并且隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓展和延伸，其延伸范圍將逐漸擴(kuò)大到整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，為了維護(hù)整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，以及其效率的運(yùn)轉(zhuǎn)，在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)筑中，就體現(xiàn)了在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論支撐和轉(zhuǎn)換支配，在理論運(yùn)用中，其必要性和重要性就顯得相當(dāng)?shù)年P(guān)鍵，所以在具備小世界，高聚集的特點(diǎn)之下，運(yùn)用更加先進(jìn)的生長(zhǎng)延伸規(guī)律，是未來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性規(guī)則的創(chuàng)設(shè)，在新節(jié)點(diǎn)的加入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，能夠有效的連接，使其較大的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化連接，能夠大大的減少帶寬，減少計(jì)算機(jī)運(yùn)行的帶寬需求，提高計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率。
從目前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ椭?，可以看出其基本特征具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，開(kāi)放性，個(gè)性化。特別在現(xiàn)代社會(huì)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的要求提升，用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的速率認(rèn)同度以及對(duì)于高速處理和高速上網(wǎng)的具體需求來(lái)看，用戶更加注重的“人網(wǎng)合一”的交互體驗(yàn)，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中的服務(wù)細(xì)化，體貼度逐漸提高，這也促進(jìn)了基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)拓?fù)涞难芯康臅r(shí)效性發(fā)展，提高了用戶的交互感；其次，智能化和集約化。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅碚摰倪\(yùn)用中，對(duì)于新技術(shù)的持續(xù)推廣和使用，其專業(yè)化程度和復(fù)雜化程度都得到大幅度的提升，對(duì)于操作人員的專業(yè)素質(zhì)和實(shí)際操作能力都有了更高的要求，技術(shù)人員和操作人員利用輔助工具，完成人工智能化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑯O大的提高了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)診斷和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)效率，降低了相關(guān)運(yùn)行成本；最后，安全性和普及性。安全性是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用管理的基礎(chǔ)，只有在基于安全性的理論探索中其開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，才能夠?qū)崿F(xiàn)其實(shí)用性和適用性。并且在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要注意其普及性，能夠符合更大多數(shù)的運(yùn)用需求，所以在開(kāi)發(fā)過(guò)程中基于Web的軟件系統(tǒng)由于其便捷性和兼容性，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲谐蔀榱酥匾募夹g(shù)平臺(tái)。
4 基于復(fù)雜快捷貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶?shí)踐性探討——快捷貨運(yùn)超小世界形成
貨運(yùn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中起到重要作用，隨著貨運(yùn)時(shí)效性、便捷性、安全性的要求不斷提高，貨物運(yùn)輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化也越來(lái)越被重視。本章利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，建立網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型，從而從實(shí)踐角度分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
在輪輻式快捷網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，隨著樞紐節(jié)點(diǎn)的增加，平均路徑長(zhǎng)度呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但是結(jié)合總體規(guī)劃的考慮，以及交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的樞紐必然不斷增加，因此，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就應(yīng)該更加科學(xué)、合理、以最大的保障網(wǎng)絡(luò)整體效率和安全行。
小世界網(wǎng)絡(luò)模型在日常運(yùn)用中，較為廣泛。在集散的輪輻式運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)多數(shù)節(jié)點(diǎn)都與之相連，所以網(wǎng)絡(luò)中以一個(gè)中心出發(fā)，引出所有的捷徑，小世界網(wǎng)絡(luò)可以看做成低層網(wǎng)絡(luò)與隨機(jī)子網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)部分組成，子網(wǎng)與子網(wǎng)相互?，F(xiàn)在利用定量捷徑數(shù)量m，其平均路徑要盡量減少，使得子網(wǎng)相互連接，利用小概率P添加捷徑，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性就得不到保證。當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)N，隨意將子網(wǎng)絡(luò)便捷相接，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性概率小于等于m！/Nm-1。例如，N=1000，隨意增加10條捷徑，網(wǎng)絡(luò)連通的概率比10-22要小、節(jié)點(diǎn)平均分布網(wǎng)絡(luò)形態(tài)L較小。下圖為捷徑m=6的網(wǎng)絡(luò)：
通過(guò)研究，當(dāng)捷徑給定，具備下列條件才能得出最小平均路徑L：捷徑相連的各個(gè)子網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)平均分布，而不是隨意分布，隨意分布不能使L取得最小值；整個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須連通；整個(gè)網(wǎng)絡(luò)至少有一個(gè)中心點(diǎn)。在滿足這幾個(gè)條件之后，小世界網(wǎng)絡(luò)就是超小世界網(wǎng)絡(luò)。
參考文獻(xiàn)：
[1]曹華娟.基于圖論拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的Web網(wǎng)絡(luò)研究[J].四川省干部函授學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（02）.
[2]余朵茍.基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的快捷貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究[D].北京交通大學(xué)，2009.
作者簡(jiǎn)介：劉鋒（1981.06-），男，湖北襄陽(yáng)人，講師，碩士，畢業(yè)于華中師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體；王宇（1981.10-），女，湖北荊州人，副教授，博士，畢業(yè)于武漢大學(xué)土建專業(yè)：林雯（1980.11-），女，湖北宜昌人，講師，學(xué)士學(xué)位，畢業(yè)于華中師范大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)。
作者單位：湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北宜昌 443002；三峽大學(xué)，湖北宜昌 443002
摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日新月異，已經(jīng)成為連接全球的重要媒介，并且在技術(shù)革新和社會(huì)需求的不斷推進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型下，很難對(duì)齊拓?fù)溥M(jìn)行客觀描述，這就促進(jìn)了新的基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞难芯?，也推?jīng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新發(fā)展，為未來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)展提供了方向。本文首先對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行總體性概述和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的介紹，并以快捷貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇槔M(jìn)行實(shí)踐性探討。
關(guān)鍵詞：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；優(yōu)化結(jié)構(gòu)；創(chuàng)新
中圖分類號(hào)：TP393.02
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源的需求量不斷增大，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源存在的局限性無(wú)法滿足此要求，其中傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架設(shè)構(gòu)筑層中，使用最為廣泛的計(jì)算機(jī)技術(shù)拓?fù)渌庥龅墓?jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包負(fù)載壓力大，導(dǎo)致用戶的上網(wǎng)體驗(yàn)差，不能滿足現(xiàn)在上網(wǎng)需求，為了保證復(fù)雜計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常工作，提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率，對(duì)于整合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)筑全新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)，從而使網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行得到充分的保障，特別是在多元化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)與網(wǎng)絡(luò)體系架設(shè)鋪展中，其管理效率更加的優(yōu)化，不僅能夠緩解計(jì)算機(jī)運(yùn)行壓力，更能夠?qū)τ谡麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論分析
1.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論概述
復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是指具備小世界、無(wú)標(biāo)度、吸引子、自組織、自相似部分或者所有屬性的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其核心內(nèi)容包含網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)演化規(guī)律的釋放，演化動(dòng)力學(xué)基本層次以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的模型形成機(jī)制等等。在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論中，其研究的關(guān)鍵要點(diǎn)和核心內(nèi)涵是小世界、集團(tuán)性、冪律。
1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論架構(gòu)特征
（1）小世界是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的基本單元，小世界是將空間概念內(nèi)的相互聯(lián)系的無(wú)數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)有機(jī)的連接在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，并通過(guò)計(jì)算機(jī)的抽象化概念進(jìn)行表述。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)都是通過(guò)類似的無(wú)數(shù)小世界單元組建的基礎(chǔ)原件，并將小世界單元中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相互連接，作為數(shù)據(jù)新型運(yùn)載的網(wǎng)絡(luò)紋線；（2）集團(tuán)性，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是空間視域下小世界和子系統(tǒng)的混合體，其子系統(tǒng)和主系統(tǒng)的連接，就形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的集團(tuán)性，在系統(tǒng)中各個(gè)單元的相互交互，在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中，整體性的架構(gòu)具備兼容性和可再塑性，使多元細(xì)化，從而使其得到拓展和延伸；（3）冪律的度值包含的意思是視域的逐漸多元化，在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，度是個(gè)概念性名詞，是指節(jié)點(diǎn)的相關(guān)聯(lián)性，具備復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)單位小世界同樣度的集團(tuán)交互，在小世界系統(tǒng)中，介數(shù)是其子系統(tǒng)的具體表現(xiàn)，用來(lái)體現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所有的最短路徑，經(jīng)過(guò)某一節(jié)點(diǎn)的冪律的數(shù)量，集中反映了節(jié)點(diǎn)的影響效力，在股咋網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包中，冪律深度值相互作用體現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的具體個(gè)數(shù)。
2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)計(jì)算機(jī)的物理介質(zhì)及通信協(xié)議進(jìn)行連接，形成網(wǎng)絡(luò)。其總體結(jié)構(gòu)是多個(gè)節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的邊組成，其中點(diǎn)表示的是不同的個(gè)體，邊表示的是個(gè)體之間的相互關(guān)系，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就是通過(guò)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，用一條邊相連接而成。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錂C(jī)構(gòu)就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)站點(diǎn)之間的相互連接形式，在不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，其連接的形式多種多樣，在局域網(wǎng)中，把文件服務(wù)器，工作站點(diǎn)等連接起來(lái)，主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是某臺(tái)設(shè)備作為中心連接點(diǎn)，其他各站都與之相連，從而形成星形的結(jié)構(gòu)形式；總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是文件服務(wù)器都與一條總線公共電纜相連，形成一條總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是在總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中延伸出來(lái)的，其形狀像一顆倒置的樹(shù)形，所以被稱為樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)四把所有的站點(diǎn)串形連接，像鏈子一樣構(gòu)成的環(huán)形結(jié)構(gòu)；混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是三種結(jié)構(gòu)的混合體，是較為復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在運(yùn)用的過(guò)程中，較為廣泛。
3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷闹饕卣?/p>
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以計(jì)算機(jī)群組為主要載體的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的具體體現(xiàn)形式，均衡實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的最小距離，網(wǎng)絡(luò)變數(shù)的最小化，這也是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化上的主要目標(biāo)，在未來(lái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，都是在基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的小世界網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中形成的，并且隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓展和延伸，其延伸范圍將逐漸擴(kuò)大到整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，為了維護(hù)整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，以及其效率的運(yùn)轉(zhuǎn)，在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)筑中，就體現(xiàn)了在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論支撐和轉(zhuǎn)換支配，在理論運(yùn)用中，其必要性和重要性就顯得相當(dāng)?shù)年P(guān)鍵，所以在具備小世界，高聚集的特點(diǎn)之下，運(yùn)用更加先進(jìn)的生長(zhǎng)延伸規(guī)律，是未來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性規(guī)則的創(chuàng)設(shè)，在新節(jié)點(diǎn)的加入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，能夠有效的連接，使其較大的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化連接，能夠大大的減少帶寬，減少計(jì)算機(jī)運(yùn)行的帶寬需求，提高計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率。
從目前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ椭?，可以看出其基本特征具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，開(kāi)放性，個(gè)性化。特別在現(xiàn)代社會(huì)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的要求提升，用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的速率認(rèn)同度以及對(duì)于高速處理和高速上網(wǎng)的具體需求來(lái)看，用戶更加注重的“人網(wǎng)合一”的交互體驗(yàn)，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中的服務(wù)細(xì)化，體貼度逐漸提高，這也促進(jìn)了基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)拓?fù)涞难芯康臅r(shí)效性發(fā)展，提高了用戶的交互感；其次，智能化和集約化。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅碚摰倪\(yùn)用中，對(duì)于新技術(shù)的持續(xù)推廣和使用，其專業(yè)化程度和復(fù)雜化程度都得到大幅度的提升，對(duì)于操作人員的專業(yè)素質(zhì)和實(shí)際操作能力都有了更高的要求，技術(shù)人員和操作人員利用輔助工具，完成人工智能化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑯O大的提高了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)診斷和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)效率，降低了相關(guān)運(yùn)行成本；最后，安全性和普及性。安全性是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用管理的基礎(chǔ)，只有在基于安全性的理論探索中其開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，才能夠?qū)崿F(xiàn)其實(shí)用性和適用性。并且在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要注意其普及性，能夠符合更大多數(shù)的運(yùn)用需求，所以在開(kāi)發(fā)過(guò)程中基于Web的軟件系統(tǒng)由于其便捷性和兼容性，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲谐蔀榱酥匾募夹g(shù)平臺(tái)。
4 基于復(fù)雜快捷貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶?shí)踐性探討——快捷貨運(yùn)超小世界形成
貨運(yùn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中起到重要作用，隨著貨運(yùn)時(shí)效性、便捷性、安全性的要求不斷提高，貨物運(yùn)輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化也越來(lái)越被重視。本章利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，建立網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型，從而從實(shí)踐角度分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
在輪輻式快捷網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，隨著樞紐節(jié)點(diǎn)的增加，平均路徑長(zhǎng)度呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但是結(jié)合總體規(guī)劃的考慮，以及交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的樞紐必然不斷增加，因此，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就應(yīng)該更加科學(xué)、合理、以最大的保障網(wǎng)絡(luò)整體效率和安全行。
小世界網(wǎng)絡(luò)模型在日常運(yùn)用中，較為廣泛。在集散的輪輻式運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)多數(shù)節(jié)點(diǎn)都與之相連，所以網(wǎng)絡(luò)中以一個(gè)中心出發(fā)，引出所有的捷徑，小世界網(wǎng)絡(luò)可以看做成低層網(wǎng)絡(luò)與隨機(jī)子網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)部分組成，子網(wǎng)與子網(wǎng)相互?，F(xiàn)在利用定量捷徑數(shù)量m，其平均路徑要盡量減少，使得子網(wǎng)相互連接，利用小概率P添加捷徑，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性就得不到保證。當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)N，隨意將子網(wǎng)絡(luò)便捷相接，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性概率小于等于m！/Nm-1。例如，N=1000，隨意增加10條捷徑，網(wǎng)絡(luò)連通的概率比10-22要小、節(jié)點(diǎn)平均分布網(wǎng)絡(luò)形態(tài)L較小。下圖為捷徑m=6的網(wǎng)絡(luò)：
通過(guò)研究，當(dāng)捷徑給定，具備下列條件才能得出最小平均路徑L：捷徑相連的各個(gè)子網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)平均分布，而不是隨意分布，隨意分布不能使L取得最小值；整個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須連通；整個(gè)網(wǎng)絡(luò)至少有一個(gè)中心點(diǎn)。在滿足這幾個(gè)條件之后，小世界網(wǎng)絡(luò)就是超小世界網(wǎng)絡(luò)。
參考文獻(xiàn)：
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作者簡(jiǎn)介：劉鋒（1981.06-），男，湖北襄陽(yáng)人，講師，碩士，畢業(yè)于華中師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體；王宇（1981.10-），女，湖北荊州人，副教授，博士，畢業(yè)于武漢大學(xué)土建專業(yè)：林雯（1980.11-），女，湖北宜昌人，講師，學(xué)士學(xué)位，畢業(yè)于華中師范大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)。
作者單位：湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北宜昌 443002；三峽大學(xué)，湖北宜昌 443002
