吳宗卓

（陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710300）

復(fù)雜軟件系統(tǒng)的軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)影響分析

吳宗卓

（陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710300）

網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)就是在一個(gè)移動(dòng)端和能夠接受傳遞數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)相連接，每一個(gè)移動(dòng)端都是獨(dú)一無(wú)二不能夠被復(fù)制或者模仿的。這個(gè)移動(dòng)端有多種形式，可以是網(wǎng)絡(luò)用戶也可以是個(gè)人的電腦，可以是一個(gè)集體的網(wǎng)絡(luò)也可以是其他的能夠與網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備，比如打印機(jī)。而這種移動(dòng)端與其他移動(dòng)端的連接可以就是結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)與其他結(jié)點(diǎn)的連接就構(gòu)成了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的相互聯(lián)系。網(wǎng)絡(luò)是很多結(jié)點(diǎn)的聯(lián)系組合，在組合的過(guò)程中形成了一定的幾何聯(lián)系，這也就是計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，結(jié)點(diǎn)作為最基礎(chǔ)的構(gòu)成要素，有著非常重要的地位，其影響也是相當(dāng)大的。文章對(duì)軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的影響進(jìn)行了分析。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)；重要性評(píng)估；軟件系統(tǒng)

隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用不斷地?cái)U(kuò)大，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的軟件系統(tǒng)也在隨著科技的發(fā)展應(yīng)用與日俱增，它的復(fù)雜度以及風(fēng)險(xiǎn)也不斷增加，軟件質(zhì)量難以有效控制。越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到軟件系統(tǒng)復(fù)雜度的控制與網(wǎng)絡(luò)有著密切的關(guān)系，從網(wǎng)絡(luò)尋找解決的根本方法，研究軟件工程領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及優(yōu)化問(wèn)題，構(gòu)建良好的軟件。要想從根本的網(wǎng)絡(luò)上解決復(fù)雜軟件系統(tǒng)遇到的問(wèn)題，就要從軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)方面入手。研究復(fù)雜軟件系統(tǒng)的軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的影響也就有著非常重要的意義。

1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)重要性

軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)作為一個(gè)基本的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成要素，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中許多問(wèn)題都與其有著密不可分的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)并研究網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的重要性，有著很高的實(shí)用性。一般網(wǎng)絡(luò)中都會(huì)有一個(gè)核心的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)是與其他結(jié)點(diǎn)都聯(lián)系，起著重要的作用，相當(dāng)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中核心中點(diǎn)，保護(hù)好這個(gè)核心，可以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性，營(yíng)造一個(gè)良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，否則就會(huì)容易受到攻擊，成為全網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，更為嚴(yán)重的可能是會(huì)摧毀整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。因此關(guān)注軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，更好地保護(hù)軟件安全，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全至關(guān)重要。

1.1 評(píng)估重要性的意義

既然在復(fù)雜軟件系統(tǒng)中軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)有著重要的作用，那么就會(huì)有相應(yīng)的系統(tǒng)去研究這個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，而一個(gè)很重要的研究指標(biāo)就是評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的重要度。對(duì)復(fù)雜軟件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的重要度的評(píng)估是一件非常有意義的事。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)故障時(shí)，一般來(lái)說(shuō)都是網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，而最有可能出現(xiàn)問(wèn)題的地方就是所謂的核心結(jié)點(diǎn)。雖然這個(gè)結(jié)點(diǎn)是被想象出來(lái)的、根本不存在的，但實(shí)際上依然存在對(duì)系統(tǒng)起到核心作用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)。發(fā)生故障時(shí)就要去修復(fù)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在修復(fù)時(shí)不是盲目地去修復(fù)，而是有先后順序的。先去修復(fù)較為重要的核心結(jié)點(diǎn)，再去修復(fù)影響相對(duì)較小的結(jié)點(diǎn)，這樣的修復(fù)方式才不會(huì)使系統(tǒng)再次陷入癱瘓，而且在很大程度上會(huì)減少損失。

重要性的評(píng)估是一個(gè)非常龐大的工程，需要各個(gè)方面的共同努力。在軟件系統(tǒng)中，不僅僅要在維修方面注意維修順序，最為重要的是要在軟件開(kāi)發(fā)中加大投入力度，減少軟件系統(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題，這是從根本上解決問(wèn)題。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)自身方面，加大對(duì)核心結(jié)點(diǎn)的保護(hù)力度，減少核心出故障的次數(shù)，將每一次的損失都降到最小。抓住核心結(jié)點(diǎn)不是一個(gè)容易的事，在構(gòu)建時(shí)要注意，如果在軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)沒(méi)有注意構(gòu)建，就要在實(shí)踐中找到這個(gè)核心。這種情況就要對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行重要性的評(píng)估。核心結(jié)點(diǎn)及其周?chē)Y(jié)點(diǎn)的重要性是呈放射狀，逐漸降低的，距離核心結(jié)點(diǎn)越近的結(jié)點(diǎn)重要性也就越大，在維修時(shí)就要越先維修，反之，距離越遠(yuǎn)的是不太重要的，維修就會(huì)越靠后。也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的重要性的評(píng)估對(duì)決定維修先后順序有著重要的作用，只有根據(jù)結(jié)點(diǎn)重要性排定先后順序，才會(huì)在出現(xiàn)故障時(shí)最短時(shí)間內(nèi)找到最為有效、損失最小的維修方法。

1.2 評(píng)價(jià)方法

軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)有著非常重要的作用，而核心結(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)有重要意義，判定重要性也就是一個(gè)必要的工作。一個(gè)工作的展開(kāi)要有一定的工作方法，評(píng)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的重要性這項(xiàng)工作也需要行之有效的方法去實(shí)現(xiàn)工作目標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，最為常用的，也是最為有效的方法就是中介數(shù)法。這種方法是通過(guò)計(jì)算結(jié)點(diǎn)和結(jié)點(diǎn)的路徑，并記錄，然后再進(jìn)行比較各結(jié)點(diǎn)間的路徑距離大小。經(jīng)過(guò)某一個(gè)結(jié)點(diǎn)的路徑最短的個(gè)數(shù)越多，那么這個(gè)結(jié)點(diǎn)重要性就越大，反之重要性不大，距離越遠(yuǎn)，維修也就越靠后。經(jīng)過(guò)比較各個(gè)結(jié)點(diǎn)路徑，有著個(gè)數(shù)最多而且距離最短的某個(gè)結(jié)點(diǎn)就是最為理想的核心結(jié)點(diǎn)。找到了理想中的核心結(jié)點(diǎn)，并且能夠通過(guò)這種中介數(shù)法排好結(jié)點(diǎn)重要性的順序，那么這個(gè)工作也就能夠順利地展開(kāi)，為以后工作中的維修奠定良好的基礎(chǔ)。

2 影響分析

軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之所以重要與它自身的特性分不開(kāi)，在復(fù)雜軟件系統(tǒng)中他擔(dān)任的是一個(gè)橋梁的角色，起到連接各個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的作用。復(fù)雜軟件系統(tǒng)彼此間交叉聯(lián)系，共同構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)也就有著復(fù)雜性，它涉及很多方面的知識(shí)比如醫(yī)學(xué)、物理等。這個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)是由復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和動(dòng)學(xué)行為通過(guò)結(jié)點(diǎn)連接起來(lái)的。考慮網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特性和各個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)重要性的反饋，對(duì)于研究復(fù)雜軟件系統(tǒng)的軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)有重要影響。軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)有著深刻的意義，能夠構(gòu)建一個(gè)復(fù)雜的小世界和無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)，這也是軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的重要影響。

2.1 小世界效應(yīng)

小世界效應(yīng)在學(xué)術(shù)上也被稱為六度分離。這個(gè)理論與計(jì)算機(jī)軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)相結(jié)合后，它是指在網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間的平均距離會(huì)隨著結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的增長(zhǎng)呈對(duì)數(shù)增長(zhǎng)，而且增長(zhǎng)的越來(lái)越多，就會(huì)形成明顯的局部結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不會(huì)因?yàn)榻Y(jié)點(diǎn)的增加而使得核心結(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)離理想中的位置，核心結(jié)點(diǎn)仍然具有原來(lái)的特征，與每個(gè)結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生聯(lián)系，而且在兩個(gè)結(jié)點(diǎn)中距離最近，距離近的結(jié)點(diǎn)數(shù)最多。在六度分離理論產(chǎn)生的時(shí)候，是作為一個(gè)社會(huì)心理學(xué)去研究的，它是通過(guò)一封信件來(lái)不斷與發(fā)信的人一步步接近，形成一個(gè)以信件為核心的信件鏈條，最后取與發(fā)信件人的聯(lián)系。一般來(lái)說(shuō)，在逐漸取得聯(lián)系時(shí)平均會(huì)經(jīng)過(guò)6個(gè)人，這6個(gè)人就相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)中核心結(jié)點(diǎn)與其他結(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系，無(wú)論是一個(gè)結(jié)點(diǎn)距離核心結(jié)點(diǎn)有多遠(yuǎn)都會(huì)通過(guò)其他的結(jié)點(diǎn)取得聯(lián)系。這種聯(lián)系不是片面地帶來(lái)好處，也不會(huì)片面地帶來(lái)壞處，結(jié)點(diǎn)的這種特征應(yīng)該好好被加以利用，達(dá)到趨利避害的效果，進(jìn)而讓軟件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加安全可靠地運(yùn)行。

當(dāng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)被破壞時(shí)，這個(gè)被破壞了的地方就會(huì)通過(guò)不同的結(jié)點(diǎn)，將這個(gè)信號(hào)傳達(dá)出去，但在傳達(dá)時(shí)，原來(lái)的傳遞任務(wù)就無(wú)法完成，因?yàn)檫€有其他的結(jié)點(diǎn)信息要通過(guò)這個(gè)發(fā)生故障的結(jié)點(diǎn)去傳遞信息。做好軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的保護(hù)，積極維修，將故障控制在小世界內(nèi)發(fā)生的范圍極其重要。

2.2 無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)

無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)是指在現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)結(jié)點(diǎn)的連接都不是隨機(jī)的，大部分結(jié)點(diǎn)只與少部分的結(jié)點(diǎn)相連接，在不同地方的結(jié)點(diǎn)連接的結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)有著很大的不同。無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)有著異質(zhì)性的特點(diǎn)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)連接有較強(qiáng)的分布不均勻性。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在復(fù)雜軟件系統(tǒng)中，軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)中的核心結(jié)點(diǎn)與其他結(jié)點(diǎn)連接的個(gè)數(shù)比較多，在距離核心結(jié)點(diǎn)越遠(yuǎn)的結(jié)點(diǎn)，它所連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)也就越少。相對(duì)應(yīng)的，連接個(gè)數(shù)越多其重要度也就越高，在被破壞時(shí)也要去先維修。復(fù)雜軟件系統(tǒng)的軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)在維修時(shí)注意無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的特性，抓住主要的問(wèn)題，以及會(huì)出現(xiàn)主要問(wèn)題的結(jié)點(diǎn)，加強(qiáng)維修，在構(gòu)建時(shí)多加防范。

3 結(jié)語(yǔ)

復(fù)雜軟件系統(tǒng)的軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)對(duì)軟件系統(tǒng)的安全性有著直接密切的聯(lián)系。這種聯(lián)系與網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)自身的特性是分不開(kāi)的，當(dāng)然在研究網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的影響時(shí)還要從其他方面著手，共同尋求網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生影響的原理，進(jìn)而可以在保護(hù)軟件系統(tǒng)時(shí)能夠采用行之有效的方法，減少因結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障而產(chǎn)生的損失。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)重要度的評(píng)價(jià)，找到理想中的核心結(jié)點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)核心結(jié)點(diǎn)的監(jiān)控力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)軟件系統(tǒng)中的問(wèn)題，以便能夠更早地解決問(wèn)題。

[1]汪北陽(yáng)，呂金虎.復(fù)雜軟件系統(tǒng)的軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)影響分析[J].軟件學(xué)報(bào)，2013（12）：2814-2829.

[2]嚴(yán)馳.復(fù)雜軟件系統(tǒng)的軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)影響分析[J].環(huán)球人文地理，2014（10）：30-32.

[3]支阿龍，李大興.網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)安全加固[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2008.

[4]張婷.淺析復(fù)雜軟件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)影響[J].計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用，2014（10）：60-61.

[5]王懷民，吳文峻，毛新軍，等.復(fù)雜軟件系統(tǒng)的成長(zhǎng)性構(gòu)建與適應(yīng)性演化[J].中國(guó)科學(xué)（信息科學(xué)版），2014（6）：743-761.

Analysis on the influence of the software network node of complex software system

Wu Zongzhuo
（Shaanxi Defense Vocational and Technical College, Xi’an 710300, China）

Network node is connected in a mobile terminal and data transmission network, and each mobile terminal is the one and only which can not be copied or imitated. The mobile terminal has a variety of forms, which can be a network user or a personal computer, and it can be a collective network or connected to the network of other devices, such as printers. And this kind of mobile terminal and other mobile terminal connection can be connected with other is nodes, link between node and node becomes mutual connection of the whole network. The network is a lot of node connection combinations,which forms a geometric relation in the process, that is calculation in the whole network, as the most basic elements, the node has a very important position, and its influence is quite large. This paper analyzes the impact of network node.

network node; importance evaluation; software system

吳宗卓（1987— ），男，內(nèi)蒙古呼倫貝爾，碩士，助教；研究方向：軟件技術(shù)。