复杂网络理论的计算机网络拓扑研究

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复杂网络研究已经渗透到生活及学习的方方面面，目前，复杂网络研究已成为计算机领域的研究热题。当今时代，计算机网络对于人们来说，已是生活中不可或缺的部分。然而，随着网络平台的快速发展，传统的网络模型已难以科学地展现其拓扑特性，将复杂网络理论的思想应用于计算机网络拓扑研究中，引起计算机研究者及从业者的关注，基于复杂网络理论的计算机网络拓扑的研究结果也应用于实践。

1计算机网络的发展

1.1复杂网络的基本内涵复杂网络是计算机领域的一个术语名词，是指基本具备小世界、无标度、吸引子、自相似、自组织中的部分或者所有属性特征的网络架构。网络系统的演化进阶、演化规律的释放、演化动力学的基体层次及网络系统模型的形成机制、几何属性、结构稳定性等是构筑其理论的核心。由许多节点与连接两个节点的一些边构成了网络。而节点是指系统中不同的个体，边代表着个体间的关系；具有特定的关系的两个节点之间连一条边，两个节点有边相连则是相邻的。

1.2计算机网络拓扑结构网络的拓扑性质是指不依赖于节点的具置和边的具体形态而表现出来的性质，其对应的结构就是网络拓扑结构。有研究报道，在很大程度上，网络拓扑决定了网络的性质，不同的网络性能是因为不同的拓扑结构，因此，网络拓扑是研究网络中的重中之重。

2复杂网络理论

复杂网络理论在基于复杂理论的计算机拓扑研究中的应用网络管理，是在网络系统正常运行的重点部位，把握并网络拓扑行为的改变方式优势并应用是建立网络模式的关键。在理论的学习研究中，还要分析在计算机的网络动态情况下的数据流量，掌握计算机网络动态情况下计算机流量数据及网络的稳定特性。基于拓扑结构原理的插入及分析，并研究分析该结构的衍生技术层面以解决问题的方法。在传统的计算机结构方法中，多数计算机网络的拓扑是以简单的随机网络来展现的。随机网络模型在规模小、单一业务种类的网络初级阶段，一定程度上客观地反映在计算机网络拓扑中的演化规律。现在的计算机网络所处的环境发生了很大变化：计算机用户量不断增长，不同网络正在融合发展；庞杂的网络协议体系的层次结构在垂直方向呈现出多样化，以区域和性能为标准水平上进一步形成水平上分布且多级的架构；由于协议，非线性作用、用户之间的合作与竞争网络等在节点间、节点与数据分组间发生。它们使计算机网络变得复杂，随机网络模型已不适合计算机网络拓扑行为。

以系统整体性为重点的复杂网络理论应运而生，成为人们研究计算机网络拓扑的新途径，有研究就是基于复杂网络理论研究复杂的计算机网络行为，从不同层次、不同角度分离网络系统的整体性及网络中单个之间的联系和相互作用，以分析表现其整体性的性质。例如流量行为和拓扑行为的各自性能以相互作用行为的研究等。基于复杂网络理论的定义及研究，从整体上了解计算机网络拓扑结构的特征模型，并分析计算机网络的整体系统定型。基于拓扑结构的理解，通过定量分析并把其结果应用到定型分析当中去；相互联系作用的网络节点在拓扑演化行为中受到极大影响。复杂网络拓扑结构的构造机制，是建立并分析研究网络拓扑结构及动力学行为的演化模型。在基于构造机制而建立的演化模型中，针对拓扑数据的范围变化和对数值进行分析处理的讨论，都是根据网络结构而进行分析讨论的，在计算机网络中，由于其分布比较明确而且具有小范围的节点度，还有依据其没有标记的特性和相联系的动力行为。

3基于复杂网络理论的计算机网络拓扑应用

世界上多数发达国家开始重视计算机拓扑技术系统原理的研究以及在IT领域的应用，同时全世界上的著名高校都十分看重计算机拓扑技术理论技术的研究，比如说，传统的拓扑数值参考体系结构工分为五个层次，分为控制过程，再优化过程，再次生产中进行调整，然是企业层面进行管理整治，最后在经济上进行宏观决策。锥塔式管理模式通常采用这种模式并取得很好的效果，在生产过程中将不再采取以往控制与管理详解的形式，而是将其分开，不再注意资源在生产过程的消耗及能量损耗、对设备的实施监控与管理控制。由于此种结构模型采用多层次结构，而且比较复杂，应用起来成本极高且不那么灵便。也不利于计算机网络平台技术的建成，在社会实践中得不到很好的推广应用。另外，煤矿企业为世界工业发展提供了很大的能源支持，然而，安全生产一直是煤矿企业持续发展并一直坚持的，因此在煤矿企业安全生产中更加强调控制和管理的统一化。生产、管理、安全三者是相互联系、相互依托的，需紧紧的联系在一起，才会更好的发挥起作用，不过其需依据计算机理论的实际研究和应用，形成资源管理、生产执行、过程控制三个层次的计算机复杂网络信息化系统。

在复杂网络理论指导下，优先突出复杂网络下计算机的统计方面的关系，然而拓扑网络结构的构造以及拓扑运行的方式也是不可或缺的，在突出表现计算机的统计方面的关系的同时也要形成它们操作模式的具体形式。在广泛的复杂网络以及其复杂理论的研究当中，要时时刻刻关注大众用户的资源信息，并不时地进行更新，不过，要控制管理用户资源，不要让其超过最新的范围，以保持高效运行。在网络不断发展更新的过程中，要时刻保持较高的资源数据利用率，使其利用尽量最大化。在计算机拓扑网络中，数据搜索功能是至关重要的，因此，要保持数据服务总台具有其强大功能，以增强其性能。网络拓扑结构化成果已不能很好地适应现有的网络载体，因目前的网络载体的连接功能特性不能很好地与网络拓扑结构相匹配，需要进一步提升结构化的研究成果以满足需求。而无标度特性的结构网络提体系的实现需要对计算机网络拓扑结构的区域管理进行扩展化延伸，因此，通过对网络数据同步控制，进一步形成完整的网络拓扑，而网络拓扑的完整性可以有效减缓拥堵的计算机网络数据的压力，从而提高计算机网络数据运行的效率。

4结语

在现代社会中，计算机已成为人们生活当中必可不少的一部分，越来越受到广大群众的关注，在计算机迅猛发展的时代，计算机的运行方式及速度一直是人们关心的问题，它关乎整个计算机的运行效率及数据的及时性。计算机需要进行有效的程序控制和管理，使其管理体系更加完善以保证计算机的正常运行。运用相关的计算机网络复杂理论研究，以升级传统模式下的计算机技术，对计算机存在的网络模型特点进行深入客观的分析，寻找新的思路、方法用来解决可能存在的问题。本文主要讲述了复杂网络理论的内涵，基于复杂理论的计算机网络拓补结构及使用情况，建设全新的计算机拓补系统，以提高计算机网络的控制和管理体系，有效地为广大群众提供服务。

作者：王晓元 单位：咸宁职业技术学院网络中心