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网络拓扑可视化技术能够把抽象的网络拓扑文本数据转化为生动、直观的图形或者图像进行显示,是网络管理员在网络规模日益扩大的背景下认识、理解和分析网络拓扑结构以及排除网络故障的有力工具。传统网络拓扑可视化技术专注于网络逻辑拓扑结构的解读,但是其忽略拓扑本身的地理位置信息。而随着越来越多的定位系统和导航系统的兴起,网络拓扑本身所包含的地理位置信息显得越来越重要。网络拓扑是对真实网络的抽象,而地理位置信息是网络设备和网络连接线所组成网络的固有属性,对其忽略必然导致对网络拓扑很大程度上的误解。为了突破传统网络拓扑可视化技术的限制,凸显网络拓扑的地理位置信息,本文在地理位置信息约束条件下主要做出了以下两个工作:1.本文提出了一种基于地理位置信息约束的改进力导引拓扑布局算法。该方法采用分治思想,利用网络拓扑固有的层次性特征和社团划分方法对全球互联网拓扑进行划分,然后对划分后结果的每部分拓扑分别布局,并将已布局好的每部分拓扑作为节点进一步采用提出算法进行布局,降低了全球互联网拓扑整体布局难度,提高了拓扑布局效率,且布局结果具有层次性和可读性。该算法解决了传统网络拓扑布局算法节点估计位置和实际地理位置之间的矛盾,经测试表明在考虑部分节点的地理位置信息的情况下能得到较好的布局结果。2.本文设计实现了一套基于地理位置信息约束的三维网络拓扑可视化系统。该系统以基于地理位置信息约束的改进力导引拓扑布局算法为核心,以层次性划分和社团划分算法为辅,将全球互联网拓扑文本数据转换为显示数据,利用内嵌的谷歌地球地图窗口将包含地理位置信息的互联网拓扑进行展示。经测试表明,本文设计的网络拓扑可视化系统能够在地理位置信息约束条件下层次分明、生动直观地清晰展示全球互联网拓扑结构,凸显网络拓扑的地理位置信息并且交互性能良好,能够完成相应可视化任务。