大规模网络拓扑可视化研究

发布时间：2017-05-20 01:03

  本文关键词：大规模网络拓扑可视化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着可视化技术的迅速发展,商业,生活,社区等方方面面都越来越多地使用可视化技术来表达自己的需求,更改传统的工作方式和生活方式。将抽象的信息以一种直观的方式表达出来,使得用户更加方便地目睹,理解,探索大量的信息以及信息的内部关联。同时,当今时代是大数据时代,信息爆炸,互联网飞速发展,规模不断扩大,信息越来越复杂,网络拓扑可视化符合时代需求,应运而生,自然而然地成为可视化的一个重要分支。但过大的网络规模,使得网络特性复杂,节点数量庞大,如何将网络拓扑结构直观清晰地展示在用户面前,有着很重要的研究意义。本文研究了网络拓扑可视化效果和布局,在多层次交互技术基础之上,从2D和3D两种视图角度来展示大规模网络的连接和关系。2D视图以中国地图为依托,3D视图则是基于立体空间。从两种视图角度出发,使用易于理解的图形图像将大规模网络结构,网络设备之间连接关系,以及网络设备属性等多方面信息直观、准确地展示出来,使得用户可以清晰地实时地理解和认识全局网络运行状况。本可视化系统主要基于Web技术,2D视图利用Kartograph,Rapha?l开源库,加载中国地图,通过逻辑分析和处理,将带有GPS属性信息的网络节点在地图之上表现出来。3D视图利用Web GL和Three.js,在屏幕上绘制出3D场景,实现基本3D效果,将网络层级之间的关联更加清晰地表达出来。2D视图和3D视图提供满足用户使用习惯和业务需求的人机交互功能,比如缩放、拖拽、添加等功能。同时,使用Node.js作为通信中间件,前端主要呈现业务展示,业务逻辑处理在后台服务器和Node.js中间件中分别完成。这种通信方式提高了前后端通信的效率,同时保证了前端浏览器业务展示的性能。最后利用Node-Webkit框架,将所有的内容打包成桌面应用程序。
【关键词】：可视化 大规模 网络拓扑可视化 Web GL 实时
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意义10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 本文的主要工作12-13
• 1.4 论文的组织结构13-14
• 第2章 关键技术简介14-23
• 2.1 可视化技术14
• 2.2 网络拓扑布局14-15
• 2.3 Graphml图形信息文件15-16
• 2.4 地理信息系统16-17
• 2.4.1 地理信息系统数据表现形式16-17
• 2.5 通用框架和技术17-19
• 2.5.1 jQuery框架17
• 2.5.2 HTML5和CSS3技术17-18
• 2.5.3 Node-Webkit框架18
• 2.5.4 Node.js技术18-19
• 2.6 2D效果技术19-20
• 2.6.1 Kartograph地图绘制框架20
• 2.6.2 Rapha?l图形绘制框架20
• 2.7 3D效果技术20-23
• 2.7.1 Web GL技术21
• 2.7.2 Three.js技术21-23
• 第3章 系统需求分析与总体设计23-32
• 3.1 系统需求分析23-25
• 3.1.1 系统功能性需求23-24
• 3.1.2 系统非功能性需求24-25
• 3.2 系统的总体设计与规划25-31
• 3.2.1 系统基本设计方案25-26
• 3.2.2 网络拓扑布局设计26-28
• 3.2.3 数据通信模型设计28-29
• 3.2.4 人机交互功能设计29-30
• 3.2.5 界面设计30-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第4章 大规模网络拓扑可视化系统实现32-54
• 4.1 数据解析和导入32-34
• 4.2 大规模网络拓扑布局实现34-39
• 4.2.1 2D网络拓扑布局实现35-37
• 4.2.2 3D网络拓扑布局实现37-39
• 4.3 可视化效果绘制39-41
• 4.3.1 2D可视化图像绘制39-40
• 4.3.2 3D可视化图像绘制40-41
• 4.4 用户交互功能实现41-49
• 4.4.1 2D视图交互功能实现41-42
• 4.4.2 3D视图交互功能实现42-45
• 4.4.3 通用交互功能实现45-49
• 4.5 数据通信功能实现49-53
• 4.5.1 数据实时更新49-52
• 4.5.2 文件更新52-53
• 4.6 本章小结53-54
• 第5章 系统运行及测试54-57
• 5.1 测试环境54
• 5.2 测试过程和结果54-57
• 5.2.1 功能测试54-56
• 5.2.2 性能测试56-57
• 总结与展望57-59
• 参考文献59-61
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单61-62
• 致谢62-63

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本文编号：380314