计算机网络拓扑结构研究

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计算机网络拓扑结构研究:基于复杂网络理论的计算机网络拓扑研究

【摘 要】随着社会科学技术的不断发展，计算机网络应用技术也随之形成，人们对计算机网络的要求越来越高，而以往的计算机网络体系已经不能满足人们的需求，因此需要对计算机网络技术加以创新与改革。复杂网络理论的出现，给计算机网络的领域带来了新鲜的元素，复杂网络理论对计算机网络的拓扑起着非常重要的作用，但在其中也存在一些不足与问题。本文针对基于复杂网络理论的计算机网络拓扑进行深入的研究与探讨。

【关键词】复杂网络理论；计算机网络；网络拓扑

随着计算机技术的不断普及，计算机网络在人们的日常生活中起着非常重要的作用。而以往的计算机网络比较局限，网络形式也比较单一，随着人们对计算机网络的大量需求，使得以往的计算机网络并不能适应现代人的需要。因此，开发新的适合大众的计算机网络就显得尤为重要。而计算机网络的拓扑一直是计算机网络的重要组成部分，对计算机网络拓扑的研究也是计算机工作者研究的重要课题，复杂网络理论的出现使得计算机网络拓扑有了新的进展，并在这种复杂网络理论的基础上，对计算机网络拓扑进行研究对于研究人员来说就会轻松的多[1]。

一、复杂网络理论

随着计算机网络在人们的生活中越来越重要，使得计算机网络在其发展领域也需要不断的进行创新与开发。但计算机网络确是一门深奥难懂的学科，并不能简单的对其进行研究，应该不断运用新的思想、新的技术对计算机网络进行深入探索。在现在高科技发展的时代，计算机网络已经成为了众多研究领域的重要基础学科，其应用范围非常广泛[2]。实际上，计算机网络就是由分散在全国各地的计算机设备通过通信线路连接到一起的信息网络，其覆盖面非常广，计算机网络的最大好处是可以实现计算机与计算机之间的信息资源共享和信息资源的传递。

对计算机网络进行研究，需要用到很多与计算机网络相关的数据，其中主要有网络的度值、网络的平均距离、网络的聚集系数等。下面对这几种数据及其作用进行解释与分析：①度作为网络研究中的重要数据，对网络的拓扑研究起到重要的作用。度是指连接网路两个节点之间的线路数，度的主要作用是为了研究网络的性质，度的分布情况决定了网络体系的主要特性，也能表现出网络中数据的变化情况；②网络的平局距离是指在一定时间里，对网络节点之间进行分离的数据信息，其主要作用是描述信息在网络中的传输速度；③网络的聚集系数是指描述网络节点之间的聚集程度的系数。主要作用是体现网路的聚集程度，聚集系数大，表示网络在这一阶段的信息传送量大，聚集系数小，表示这一阶段网络不繁忙，信息数据较少。

网络的拓扑结构是指在物理的空间里，用计算机数据的传送介质将实际的计算机设备相互连接在一起的网络形式结构，这种结构可以很方便的看出计算机设备的物理空间分布情况，并对其进行物理分析，以此来研究计算机网络结构。网络拓扑结构有很多种，不同的网络系统需要用不同的网络拓扑结构进行分析。通过对网络拓扑结构的分析，来清楚的对实际计算机网络进行研究，这种方法使计算机的复杂网络以一种很直观的方式呈现，有利于计算机网络研究人员进行分析与探讨。网络拓扑结构的形式多种多样，有复杂的也有相对简单的，但通常情况下，人们采用一般性的网络拓扑结构进行网络分析，这样的拓扑结构形式简单易懂，结构清晰明了，并且结构图中的聚集系数较小，分布较为均匀。但对于一些较为复杂的网络结构，应用简单的拓扑结构不足以反应复杂网络结构的特征。

二、复杂网络理论对计算机网络拓扑中的作用

计算机网络拓扑在计算机网络中的应用越来越广泛，但对于以往的简单网络结构来说，简单的网络拓扑结构已经可以满足当时的网络要求。随着社会上用网人群的不断增多，使计算机网络的系统逐渐庞大起来，也使网络间的传输信息量逐渐增多，这种情况导致以往的网络系统结构已经不能满足现有的网络需求量。而此时，基于复杂网络理论基础的网络拓扑结构的出现给网络系统注入新鲜的血液。计算机网络研究人员正致力于对复杂的网络理论进行剖析，从不同的方向对复杂的网络理论进行研究，并将其中重点的理论知识应用到实际网络中去，使之与网络拓扑结构相融合，创新出更符合现代人需求的计算机网络体系[3]。运用复杂的网络理论可以研究网络系统结构的实质及特点，通过研究的数据画出网络拓扑图，再通过网络拓扑图进行网络系统的研究。

以往的计算机网络保护性并不强，当计算机受到外界的干扰或者病毒侵害时，系统很脆弱，很容易崩溃。但是在复杂网络理论中，可以很好的对计算机网络进行保护，对计算机网络建立良好的保护系统，并提高计算机网络自身的防御力，使其不至于在外界不良因素的影响下受到无防范的攻击，导致计算机受到损害甚至系统坍塌。基于复杂网络理论的计算机网络拓扑结构可以在受到任何外部攻击的情况下，都能够保持网络系统稳定的运行[4]。

三、复杂网络理论的发展前景

复杂网络理论的应用是计算机网络拓扑中的重大突破。随着信息社会的来临，计算机网络在人们的生活中的作用越来越大，而复杂网络的作用也会随之增强，不同的复杂网络理论会被应用到不同的网络拓扑结构中去，也会对不同的网络体系结构产生巨大的影响。

四、总结

随着计算机网络的不断发展，计算机的体系结构不断强大，其网络数据信息随之增加，网络规模也不断扩大，使得计算机网络需要随着时代的进步而逐渐进行不断的创新与发展，复杂网络理论是研究计算机网络拓扑结构的重要手段，技术人员需要运用复杂网络理论对计算机网络系统进行分析与研究，从而得到更为强大的计算机网络系统，以满人们对网络信息的需求。

计算机网络拓扑结构研究:浅谈计算机网络拓扑结构

摘要：进一步挖掘开发复杂网络理论构筑下的计算机网络拓扑构建铺设技术在网络产业中的潜在价值，持续改进优化既存的计算机网络构建方法模式，及时合理地进行计算机网络构建的新思维、新技术、新设备的推广普及，从而在优化当下计算机网络整体架构结构以及稳步提升用户网络体验的同时，更加快速有效地进行基于复杂网络理论技术构筑的拓扑技术的实施推进与网络产业实体效益之间的良性转化。

关键词：复杂网络；理论构筑；计算机网络拓扑；优化探究；技术改进

网络资源的局限性无法及时适配网络用户数量的井喷式增长，其中尤以在网络基础架设构筑层面应用最为普遍的计算机网络技术拓扑所遭遇的节点数据包、网域数据输送压力负载、用户上网体验欠佳等集中性瓶颈问题，为了维持庞大复杂的计算机网络系统的正常、效率地运转，迅速合理地对基于复杂网络理论构筑的全新网络拓扑技术的理论支撑与转换适配，就显得必要而关键。而将全新多元的计算机网络拓扑技术与网络体系架设铺展应用管理进一步交互、调整、优化，不仅可以迅速缓解目前商用计算机网络系统的供求压力，而且也可以深入细致地优化既存的网络产业整体结构。

1 现阶段复杂网络理论构筑的内涵属性与架构特征

1.1 复杂网络的基本内涵

复杂网络（Complex Network）作为一个计算机领域的术语名词，所蕴含的内涵相对抽象，概括而言，就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。其理论构筑的核心内容则包含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以及网络系统模型的形成机制、几何属性、结构稳定性等等。而在以上核心内涵之中，小世界、集团性、幂律的度值则是对复杂网络理论构筑进行解析探究的关键要点。

1.2 复杂网络的架构特征

首先，小世界（small world）是构建复杂网络的基本单元。所谓的小世界是将空间概念内的相互联系的无数个节点有机交互连接而形成的网络系统的计算机抽象化的概念表述。复杂网络即是通过无数小世界的单位组建为基础元件，并将每个小世界单元元件的任意两个节点相互连接，形成公用的路径通道，作为数据信息运载流通的网络纹线。

其次则是集团性的交互连接态势导向日趋明显。复杂网络作为一种空间视域的各个小世界、子系统的混合集合体，其当然地包含了系统内各个子系统的集团性。而这种系统内部单元个体之间的集团交互性，也使得复杂网络的整体架构的兼容性与再塑性得以进行多元细化的延伸拓展。

第三，幂律的度值涵盖的视域逐渐多元。度是复杂网络系统中的一个主要概念名词，其指的是节点以及与其相关联的单位数量，其具备与复杂网络内各个单位小世界同样的度的集团交互性，而介数则又是度在小世界子系统中的具体体现，其是指在复杂网络系统中所有以最短路径经过某一节点的幂律的数量，它集中反映了节点的影响作用效力，也是幂律度值交互作用复杂网络的主要数据包。

2 拓扑模型在计算机网络中的基本体现以及主要适配

2.1 计算机网络拓扑模型的主要特征

计算机网络是以计算机群组为主要载体的复杂网络的一种具体体现形式，均衡实现节点之间平均距离最小化、网络边数最小化则就当然地成为其在拓扑优化层面上的主要目标，而未来计算机网络系统的繁杂趋势也就是基于复杂网络的小世界网络架构。而计算机网络所覆盖延伸的空间范围相当广阔，为了维持庞大复杂的计算机网络系统的正常、效率地运转，迅速合理地对基于复杂网络理论构筑的全新网络拓扑技术的理论支撑与转换适配，就显得必要而关键。而其所具备的小世界、较少边、高聚集独特特点也使得计算机网络进一步具备了优先连接与生长延伸的规律性优势，优先连接规律通过新节点进入计算机网络的规则创设，可以在新节点加入计算机网络时自动有效地选择具备较大连接数的节点进行优先连接，以节约带宽。

2.2 当前计算机网络拓扑模型适配构筑的基本现状

首先是具开放性、人性化的UI操作成为当下计算机网络拓扑理论构筑架设应用的趋势。尤其是随着用户对网络数据速率的认知度、高速上网业务依赖度呈现粘性化的增长，用户越来越注重“人网合一”的交互式体验，要求网络数据业务铺设服务的细节化、体贴化、效率化，这就对基于复杂网络理论创设的计算机网络系统提出了更为集中实效的阶段题目。

其次是智能化、集约化的网络体验反馈。计算机网络拓扑理论的架设应用在新技术的持续刺激下，越来越呈现复杂化、专业化的趋势，这就对相关的使用操作人员的专业素养和实际操作提出了更高的要求。因此作为技术人员辅助工具的人工智能拓扑技术应运而生，它的合理应用，极大地提高了计算机网络故障诊断和网络维护的效率，同时也自然地降低了相关的投入成本，这也是对复杂网络中集团性的实践应用与有效延伸。

再者是计算机拓扑网络系统安全化的普及性，安全性是网络应用管理维持机体生命的基础，基于安全性的理论探究和实际开发一直是网络技术的重点和热点。而由于具备时效性、低廉性、稳定性等诸多优势，SNMP协议成为当下IP城域网构筑架设的主流趋势。目前被普遍应用的是SNMP v l、SNMPv2，但现阶段的SNMP v l、SNMPv2协议的可控制性还比较薄弱，而基于Web的软件系统以其友好、统一的UI，兼之其在移动性以及系统平台的便捷性和兼容性，逐渐成为除了SNMP协议以外首选的计算机拓扑网络嵌入式技术平台。

3 计算机网络拓扑更新架设的途径步骤

从现阶段的复杂网络体系运营发展的基本态势而言，优先连接和生长拓展等网络拓扑规律是进行计算机网络的拓扑建模的基本导向与有效途径，这两大原则性规律主要是为了使得一系列适配计算机网络拓扑性质的建模可以以更为简单直观的演化推衍而自动地产生运转而被挖掘确立的。而目前对于构建计算机网络模型的主要途径也是依据基于复杂网络下的自治域级和路由器级，而且鉴于计算机网络的拓扑特性在不同层次、不同规模、不同架构中所体现的基于复杂网络下的集团相似性，所以，计算机网络拓扑模型的创设构筑都普遍适配以上两个级别的网络延伸。

3.1 细化改进计算机拓扑网络的理论解析

首先，我们需要假设在计算机网络这个模型系统内的某个平面中密集分布着无数个节点，而且还有一个具备离散性质的匀速运转的时钟模块在网络中作为节点连接点，而这些无数个节点进入网络系统的时间轴都是确定的，那么这些节点进入网络系统的时间点的分布状态即是从零时刻开始至具体的某一特定时刻内的随机分布的时间段的集合。

其次，每个节点进入网络系统就开始接收、发送信息源，并实时依据其所接收的消息源进行响应反馈，发送和接收的消息中包括了节点自身的优先度以及消息传达的范围广域。而在节点接收消息之后则会依照既有信息源的优先度值的实际变化，从而准确确定其是否跟发送消息的节点建立连接，如果其所接收的信息源节点存在相近优先度，那么该节点将会随机性地选择一个信息源节点进行尝试性连接。

第三，在计算机网络形成的初始阶段，仅仅只有一小部分节点在进行有效活动，而且每个节点的度值都相对较小，其所发送、接收消息的范围广域也相对有限，所以这些节点往往会选择临近的节点进行尝试连接。而伴随着时间轴的演进以及节点度的持续增加，系统内的各个节点之间的信息数据发送接收的路径长度也随之增加，为了实现每个节点的数据信息源的有效释放，系统内的节点就会开始复杂剧烈的交互，而最终单位小世界区域范围胜出的节点会以其为中心节点进而形成更大区域的代表性小世界。而这个交互的衍变过程将不间断地延续下去，直到网络系统内形成几个较大的聚集中心为主，最终构筑架构严密稳固的拓扑模型。

3.2 进一步引入全新前沿技术理论进行拓扑网络更新延伸

通过引进现阶段计算机拓扑网络应用架设中的技术热点，进一步更新既有的网络构建的软件系统，从而实现计算机网络架构的协调优化，已经显得刻不容缓。而从当前主流的计算机拓扑网络架设格局现状来剖析，基于分布式计算原理的CORBA技术和B/S网络管理结构则是最契合最有效的网络应用架设方式。

CORBA的网络管理系统基于Client/Server的架构进行二次构造。其中服务方是指针对网络元素和数据库组成的被管对象进行的一些基本网络服务，例如配置管理、性能管理等；客户方则是面向用户的一些界面，或者提供给用户进一步开发的管理接口等。其中，从计算机网络中获取的网络管理信息通常需要经过CORBA/SNMP网关或CORBA/CMIP网关进行转换，这一部分在有的网络管理系统中被抽象成CORBA的概念，更加符合当下计算机拓扑网络的理论构筑更新改进。

B/S网络管理结构模式是基于Intranet的需求而出现并发展的新型网络应用架设方式。在B/S模式中，最大的益处就是运行维护比较简便，且能实现不同人员、不同地点、以不同接入方式接入IP城域网网络。其工作原理是计算机网络中客户端运行浏览器软件，浏览器再以超文本的载体形式向Web服务器提出访问数据库的要求，Web服务器接受客户端请求后，将这个请求转化为SQL语法，并交给数据库服务器，数据库服务器得到请求后，验证其合法性，并进行数据处理，然后将处理后的结果返回给Web服务器，Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化，形成HTML文档形式，转发给客户端浏览器以友好的Web页面形式显示出来，这样就极大地提升了网络浏览的实际速率以及实时体验，也很大程度上有效缓解了计算机拓扑网络在用户上网峰时负载运行的巨大压力。

4 结束语

基于复杂网络的计算机网络拓扑技术的理论构建作为一项具有专业性、技术性、衔接性的步骤程序化工程，在整个网络系统运营体系中发挥着调节优化的关键效用。从保障网络系统整体的运营质量以及提升用户上网体验的基本前提出发，进一步推进计算机拓扑技术理论构建的深层次拓展以及高程度延伸，及时合理升级改良既存的计算机网络拓扑技术理论构建的方法途径，继而稳步有效地提升整个网络产业运营的综合竞争力，最终实现网络用户消费体验与网络产业经济效益的协调双赢。

计算机网络拓扑结构研究:计算机网络拓扑结构分析

摘要：通过对计算机网络拓扑结构的概念、分类、特点的介绍，在分析其复杂网络结构的基础上，探讨出计算机网络拓扑结构模型的有效构建，对其在实际应用中的冗余设计进行了研究，提高了网络系统设计的可靠性、安全性。

关键词：计算机网络；拓扑结构；网络协议；冗余设计

0引言

计算机网络的拓扑结构分析是指从逻辑上抽象出网上计算机、网络设备以及传输媒介所构成的线与节点间的关系加以研究。

1计算机网络拓扑结构的概念和分类

计算机网络的拓扑结构是指网上计算机或网络设备与传输媒介所构成的线与节点的物理构成模式。计算机网络的节点一般有两大类：一是交换和转换网络信息的转接节点，主要有：终端控制器、集线器、交换机等；二是各访问节点，主要是终端和计算机主机等。其中线主要是指计算机网络中的传输媒介，其有有形的，也有无形的，有形的叫“有线”，无形的叫“无线”。根据节点和线的连接形式，计算机网络拓扑结构主要分为：总线型、星型、树型、环型、网状型、全互联型拓扑结构。 如图1所示。

图1计算机网络拓扑结构图

总线型主要是由一条高速主干电缆也就是总线跟若干节点进行连接而成的网络形式。此网络结构的主要优点在于其灵活简单，容易构建，性能较好；缺点是总线故障将对整个网络产生影响，即主干总线将决定着整个网络的命运。星型网络主要是通过中央节点集线器跟周围各节点进行连接而构成的网络。此网络通信必须通过中央节点方可实现。星型结构的优点在于其构网简便、结构灵活，便于管理等；缺点是其中央节点负担较重，容易形成系统的“瓶颈”，线路的利用率也不高。树型拓扑是一种分级结构。在树型结构的网络中，任意两个节点之间不产生回路，每条通路都支持双向传输。这种结构的特点是扩充方便、灵活，成本低，易推广，适合于分主次或分等级的层次型管理系统。环型拓扑结构主要是通过各节点首尾的彼此连接从而形成一个闭合环型线路，其信息的传送是单向的，每个节点需安装中继器，以接收、放大、发送信号。这种结构的优点是结构简单，建网容易，便于管理；其缺点是当节点过多时，将影响传输效率，不利于扩充。网状型主要用于广域网，由于节点之间有多条线路相连，所以网络的可靠性较高。由于结构比较复杂，建设成本较高。

2计算机网络拓扑的特点

随着网络技术的发展，计算机网络拓扑结构越来越呈现出一种复杂性。近些年来对于计算机拓扑的研究，越来越趋向于计算机拓扑节点度的幂律分布特点。这种分布在规模不同的网络拓扑中表现出一定的稳定性，也就是指，在规模不同的计算机拓扑中，它们的节点度表现出一种幂律分布，即：P(k)=k-β。其中，β一般在2―3这个小范围内进行波动，k是指节点度，P(k)表示度为k的节点出现的概率，即分布率。

计算机网络作为一个复杂网络，从其通信网络的优化目的来说，其实现节点间平均距离最小化、网络边数最小化是其拓扑优化的主要目标，即未来通信网络的趋势就是小世界网络。可是计算机网络所覆盖的范围非常巨大，具有全球性，其拓扑结构的发展还面临着许多技术上的问题。所以，对于计算机网络拓扑结构的优化目标的实现有点不大可能。但尽管计算机的发展并不能实现拓扑设计的整体优化，它的小世界、较少边、高聚集等特性足以表明其还是具有小范围优化的特点，这些特点的产生可表现出其一些规律，即计算机网络具有优先连接和生长的规律。生长表示的是计算机具有动态增长的特性，所以计算机的拓扑结构也是一个动态的过程。优先连接规律表示新节点进入计算机网络的规则，即在新节点加入网络时会选择拥有较大连接数的节点进行连接。

3计算机网络拓扑模型的构建

3.1一种复杂网络拓扑模型

在世人发现计算机网络节点度具有幂律分布的规律之后，计算机网络拓扑模型的构建产生巨大的转变。大家更多的选择从优先连接和生长等这一网络拓扑规律入手进行计算机网络的拓扑建模，其主要是为了让符合现实计算机拓扑性质的模型通过一些简单规则的演化让其自动地产生出来。利用优先连接来对新节点加入网络的过程进行描述还比较粗糙，首先是因为新节点在加入之前，对网络全局的信息进行了解和把握具有很大的难度，其次一个原因是单一的优先连接不能够描述复杂的加入决策过程，而且在全网中容易形成少量的集散节点。所以要建立更加符合现实计算机拓扑特征的网络模型则需要考虑更完善的加入规则。

现在对于构建计算机模型主要是依据自治域级和路由器级，但由于计算机网络拓扑特性在不同层次和不同规模中表现出某种本质上的相似性，所以，本拓扑模型的构建都适应于这两个级。此模型主要的规则是前面提到的通过生长和局部优先连接，来形成计算机拓扑模型，这种形成机制就好像一个层次化比较强的选举过程，如图2所示：

图2计算机网络拓扑模型

此模型首先假设在一个平面中分布着n个节点，并存在着一个离散的均匀走动的时钟，这些节点都清楚自己是何时进入网络的，这些节点进入网络的时刻分布是从零时刻开始至具体某一特定时刻内的随机分布。每个节点进入网络前后的动作就是接收和发送消息及依据所接收的消息产生响应。发送和接收的消息中包括了自己的优先度以及消息传达的范围等内容。并且这些节点优先度将对其消息传送的范围即辐射半径产生直接的影响。在节点接收消息之后往往是按照消息源的优先度来确定其是否跟发送消息的节点建立连接，若所接收到的许多消息源节点存在相近的优先度，其将会随机地选择一个消息源节点进行连接。通过这种规则进行不断的演化和发展，将会得出图2的结果。其中a图表示计算机网络形成的初始阶段，那时仅仅只有一小部分节点进行活动，每个节点度都比较小，其发送和接收消息的范围还比较小，所以这些节点往往只跟自己相邻的节点进行连接。而随着时间的不断推进，节点度的不断增加，各个节点的消息所能到达的距离越来越远，即所形成的连接会越来越大、越来越多。在局部区域胜出的节点代表整个区域参与更大范围的竞争，以致形成更大区域的代表。这个过程将持续下去，直到网络中形成几个较大的聚集中心。如图2(b)、(c)所示，这种自组织的层次网络并不具有预先设置的层次数。这就是计算机网络拓扑结构的形成模型，是一种消息自组织和传递接收的模型。

3.2网络拓扑结构体系与网络协议的设置

由于网络拓扑类型的多样性，使得计算机网络结构复杂多变。在这个系统中，网络服务供给者和请求者之间的通信是在一个复杂网络中进行的。对于复杂网络中的问题，必须建立起符合计算机网络拓扑结构体系的网络协议。具体问题如下：①语言不同的网络实体如何才可实现彼此通信?②如何才能保证网络实体正确接收数据?③怎样实现网络中各实体之间的联系？④数据怎样传送给指定的接收者?⑤怎样避免网络上数据传输冲突问题，怎样对数据流进行控制以避免数据信息丢失?⑥如何通过介质进行网络数据信息的传输？⑦在物理上的各种传输线路是如何建立的？

对于上述问题的解决，建立计算机网络拓扑结构体系是一种有效途径。计算机网络拓扑结构体系主要是对网络结构系统功能进行有效的分解，接着对各种分解后的功能进行设定，以满意用户的需求。这种网络拓扑结构体系其实就是一个层次结构，它的特点主要是任何一层都是在前一层的基础上建立起来的，其低层总是为高层服务。比如，第N层中的实体在实现自身定义的功能时，就充分利用N-1层提供的服务，由于N-1层同样使用了N-2层的服务，所以N层也间接利用了N-2 层提供的功能。N层是将以下各层的功能“增值”，即加上自己的功能，为N+1提供更完善的服务，同时屏蔽具体实现这些功能的细节。其中，最低层是只提供服务而不使用其他层服务的基本层；而最高层肯定是应用层，它是系统最终目标的体现。

因此，计算机网络拓扑结构体系的核心是如何合理地划分层次，并确定每个层次的特定功能及相邻层次之间的接口。由于各种局域网的不断出现，迫切需要不同机种互联，以满足信息交换、资源共享及分布式处理等需求，这就要求计算机网络体系结构标准化。在计算机网络分层结构体系中，通常把每一层在通信中用到的规则与约定称为协议。协议是一组形式化的描述，它是计算机通信的语言，也是计算机网络软硬件开发的依据。网络中的计算机如果要相互“交谈”，它们就必须使用一种标准的语言，有了共同的语言，交谈的双方才能相互“沟通”。考虑到环境及通信介质的不可靠性，通信双方要密切配合才能完成任务。通信前，双方要取得联络，并协商通信参数、方式等；在通信过程中，要控制流量，进行错误检测与恢复，保证所传输的信息准确无误；在通信后，要释放有关资源(如通信线路等)。由于这种通信是在不同的机器之间进行，故只能通过双方交换特定的控制信息才能实现上述目的，而交换信息必须按一定的规则进行，只有这样双方才能保持同步，并能理解对方的要求。

4计算机网络架构冗余设计分析

计算机网络架构冗余设计主要是指节点之间的链路冗余，也就是指在一条链路发生断路时，可以通过其他冗余的链路进行通信，以保证数据的安全。网络架构冗余设计一般是包括核心层和接入层两个方面的冗余设计，核心层冗余设计主要是采用了节点之间的连线的网状结构进行，即在一条线路断路时可以通过其他的两条或者两条以上的线路进行通信；接入层冗余设计一般是通过双上联或者三上联的方式进行的，如图3所示。

图3计算机网络架构冗余设计

通过计算机网络架构的冗余设计，在一条线路或者多条线路断路时，可以通过其他线路进行通信，从而将有效保证网络数据的安全性，提升网络系统的有效性。

5结束语

在实际应用中，为了适应不同的要求，拓扑结构不一定是单一的，往往都是几种结构的混用。这些结构的混合使得计算机网络复杂性极强，在其拓扑结构构建和形成中表现出来、具体所形成的拓扑规则是：Internet网络中节点的生长性和优先连接。通过其不断的生长以及生长出的节点的优先连接，从而使网络拓扑形成一种消息自组织和传递的过程，最终发展成一种网络拓扑结构体系，其核心是一种层次结构，通过协议加以沟通，进行信息的传递。此外在设计过程中，还应充分考虑网络的冗余设计，最大限度地保证网络系统的可靠性、安全性。