網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)可視化分析方法

毛燕艷

摘 要 本文從四個方面對網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)可視化進行了分析，第一部分闡述了網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)可視化相關(guān)內(nèi)涵；第二部分網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)可視化分析方法進行闡述，希望通過本文的研究，希望能夠為網(wǎng)絡(luò)通信的可持續(xù)發(fā)展提供助力。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)通信 數(shù)據(jù)可視化 分析方法

在社會建設(shè)發(fā)展與科學(xué)技術(shù)不斷進步的今天，計算機網(wǎng)路技術(shù)在我國各個領(lǐng)域已經(jīng)高度普及，在這樣的背景下，互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模不斷過大，所產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)也在快速增加，其中網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)在很多領(lǐng)域發(fā)揮的作用是不可取代的。但是從現(xiàn)階段，我國通信數(shù)據(jù)利用情況來看，其效果還不夠理想，比如實時性差、誤解率高等。而可視化分析方法，能夠促進網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的利用以及作用發(fā)揮，其強大的輔助分析能力，能夠最大限度挖掘出網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的價值，目前，網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)中可視化分析技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)成為了一個必然趨勢。

1 網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)可視化

網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)可視化是一個具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，需要對大量的信息進行可視化處理以及需要支持一定程度上的細節(jié)情況來使其有意義。文章中指出，可視化可以在不同的層次上對網(wǎng)絡(luò)通信進行抽象展示，同時也可以用不同的可視化機制進行處理（例如直方圖、象形圖、坐標(biāo)系、三維圖形等）。

文章通過圓形布局，對網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)進行可視化分析。其目的是為了在大量的網(wǎng)絡(luò)通信中分析出網(wǎng)絡(luò)入侵行為的特征，并識別出來。文章中將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點根據(jù)地址的不同分布在四個同心圓環(huán)上，而被測試的節(jié)點則置于同心圓的圓心。如果某個節(jié)點的地址只有最后一位不相同，那么就置于最靠內(nèi)的圓環(huán)上，以此類推。那么，一個節(jié)點是否與中心節(jié)點屬于同一個子網(wǎng)就很容易被識別出來。

2 網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)可視化分析方法

2.1 有關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可達性的定義

要使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠可視化，個人認(rèn)為，在此之前應(yīng)該定義可達性和通信強度，如此可以達到增強可視化的效果。

首先，我們通常將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定義成相關(guān)矩陣，其中的元素的值為0或者為1，若元素取值是1，我們認(rèn)為這個元素代表的節(jié)點可以和同行其他元素代表的節(jié)點互為可達關(guān)系，如果元素取值是0，則相反，不能達成可達關(guān)系。在這里，我們將抽象出含有時間關(guān)系的可達性信息，憑借網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信時間的先后順序使用數(shù)學(xué)方法計算。在計算過程中，我們把所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點做成一個矩陣合集，之后再把所有節(jié)點對應(yīng)的的通信時間包括在另一個集合之中。這樣我們就可以將節(jié)點與通信時間通過數(shù)學(xué)方式來可視化表達。而且通過時間關(guān)系是否在一定范圍內(nèi)等情況更可以進一步了解網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可達性的信息。

然而，僅僅表示出網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的可達性關(guān)系和通信時間依舊不足以達成節(jié)點可視化的效果，因此，節(jié)點之間的通信強度的定義就成為了下一步工作，根據(jù)上文的經(jīng)驗，我們?nèi)耘f把節(jié)點之間的通信強度抽象成矩陣來進行數(shù)學(xué)運算，在此過程中，通過矩陣之間的關(guān)系，我們能夠得到一定時間內(nèi)，節(jié)點間的通信次數(shù)和時間間隔等信息，而這些信息，就是我們用來具體描述通信強度的工具。

2.2 針對一個或幾個節(jié)點的可視化

在進行上述的可視化行為之后，我們可以發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點抽象出的矩陣之中含有大量有價值的信息，其本身也還有很多值得關(guān)注的信息，為此，應(yīng)該對進行某一個或者幾個節(jié)點的可視化分析。

其中最為用戶所關(guān)注的幾種信息包括，用戶關(guān)注的所有節(jié)點的集合，以用戶關(guān)注的節(jié)點為起點存在可達關(guān)系的節(jié)點所在集合以及這些節(jié)點的分布，以用戶關(guān)注的節(jié)點為終點存在可達關(guān)系的節(jié)點所在集合以及這些節(jié)點的分布，用戶感興趣去的所有節(jié)點之間的可達關(guān)系。

通過對用戶關(guān)注的的信息進行分析，我們將把用戶感興趣的節(jié)點和與其相關(guān)的節(jié)點抽象成一個三維的坐標(biāo)關(guān)系。

（1）對用戶自身主機所在的節(jié)點進行可視化，這些作為主機的節(jié)點都有自身專有的IP，每一個IP都是由32位的二進制編碼組合成的。我們要做的就是以這些二進制碼為基礎(chǔ)設(shè)置主機節(jié)點的坐標(biāo)。

（2）對節(jié)點之間可達性關(guān)系進行一定的可視化處理，因為三維坐標(biāo)的存在，我們可以輕易的對這種可達性關(guān)系進行描述，那就是將可達節(jié)點之間兩兩連線通過這些明顯的線條的疏密程度，我們能跟清楚的發(fā)現(xiàn)哪些節(jié)點可達性高等信息。

（3）用戶關(guān)注節(jié)點變化情況的可視化處理，用戶關(guān)注的節(jié)點自然不會是一成不變，在某些情況下，用戶關(guān)注的節(jié)點可能增加或減少，這些信息都應(yīng)該反映出來。于是，在此前已經(jīng)三維坐標(biāo)中，取出一條坐標(biāo)軸，專門做為用戶關(guān)注節(jié)點坐標(biāo)所在的軸線，如此，無論用戶關(guān)注的節(jié)點怎樣變化，我們都可以通過數(shù)學(xué)操作對節(jié)點左邊進行相應(yīng)的改變。

2.3 對可達節(jié)點的通信強度進行可視化的分析

對于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的通信強度這一概念來說，很多用戶都是不了解的，因此，我認(rèn)為太過數(shù)據(jù)化可視分析反而不好，故而，下面將使用另一種方式來對通信強度進行可視化操作，我們大體將通信強度分成強、中、弱三個部分，分別用不同顏色的線條來表示，而介于三者之間的通信強度，則是用其他顏色標(biāo)識，這些顏色都是通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)計算得到強度數(shù)值，再根據(jù)數(shù)值與強、中、弱，的數(shù)值進行對比，進而轉(zhuǎn)化為相近的顏色，如信號越是接近強的界定值，顏色就有接近紅色，可能是橙紅，強度次之可能就是橙色。由此，用戶便可以通過顏色的變化，輕而易舉的了解到信號強度的相關(guān)信息。

值得強調(diào)的是，上述的整個可視化過程最主要的工具便是數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用，在可視化過程中，無論使用什么方法來表現(xiàn)，都要有科學(xué)的數(shù)學(xué)依據(jù)，因為只有數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)才能精準(zhǔn)的對各種抽象信息進行具象化，所以，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信的可視化，離不開對抽象信息通過數(shù)學(xué)方法進行數(shù)據(jù)化。以用戶關(guān)注的節(jié)點為起點存在可達關(guān)系的節(jié)點所在集合以及這些節(jié)點的分布。

3 結(jié)束語

在通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息分析中采用可視化分析方法，能夠提高通信數(shù)據(jù)信息利用率，提高網(wǎng)絡(luò)通信的現(xiàn)代化水平。在大數(shù)據(jù)時代背景下，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)想要得到更好的普及與發(fā)展，進一步研究可視化分析技術(shù)，是非常必要的。本文從兩大方面對此進行了分析，希望能夠為相關(guān)的技術(shù)人員提供一些建議和參考。

參考文獻

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作者單位

中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司天津市分公司 天津市 300204endprint