网络拓扑的确定方法、装置及系统与流程

文档序号:17817323发布日期:2019-06-05 21:54
网络拓扑的确定方法、装置及系统与流程

本发明涉及网络技术领域,尤其涉及一种网络拓扑的确定方法、装置及系统。



背景技术:

网络拓扑(network topology)是通过传输介质互相连接的各个网元的物理布局。网络拓扑通常是根据网络中各个网元的连接方式获得的。获取网络拓扑是对网络进行评估、规划和维护的重要基础,因此,快速、清晰地获取网络拓扑是所有业务的迫切需求。

相关技术中,在获取网络中各个网元的连接方式后,可以先根据该连接方式,通过胡克定律建立整个网络的能量模型,然后通过迭代方式对网元进行移动,并在网元使能量模型的能量取得最小值时,将该最小值对应的位置确定为该网元的位置,以得到该网络的网络拓扑。

但是,通过该方式获取网络拓扑的效率较低。



技术实现要素:

本申请提供了一种网络拓扑的确定方法及装置,可以提高获取网络拓扑的效率,本申请提供的技术方案如下:

第一方面,本申请示例性实施例提供了一种网络拓扑的确定方法,方法包括:获取用于组成网络的多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,网络层级用于反映网元在网络中的重要程度;基于多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,分别确定多个子网络;按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息;基于多个网元之间的连接关系和每个网元的位置信息,建立网络拓扑。

本申请提供了一种网络拓扑的确定方法,通过基于多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,分别确定多个子网络,并按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息,并基于多个网元之间的连接关系和每个网元的位置信息,建立网络拓扑,相较于相关技术,能够自动地获取网元的位置信息,无需手动对网络拓扑进行调整,有效地提高了获取网络拓扑的效率。

当待确定位置信息的网元为核心网元时,按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息的实现过程,可以包括:对组成核心子网的多个核心网元进行排序,得到第一网元队列,核心网元为多个网元中具有最高网络层级的网元;获取第一网元队列中相邻的每两个核心网元之间的第一间距;基于第一间距和核心网元的总数,确定每个核心网元的位置信息。

可选地,多个核心网元布局在第一图形的边界上,基于第一间距和核心网元的总数,确定每个核心网元的位置信息,包括:基于核心网元的总数,确定第一图形的第一定长参数,第一定长参数用于反映第一图形上的点满足的几何特征;按照每个核心网元在第一网元队列中的顺序,基于第一定长参数和第一间距,依次确定核心网元的位置信息。

示例地,该第一图形包括:圆形、椭圆形或正多边形。

其中,获取第一网元队列中相邻的每两个核心网元之间的第一间距,包括:基于两个核心网元之间的下挂网元的第一总数,确定第一间距。

在一种可实现方式中,第一间距由两个核心网元中每个核心网元与指定点的连线之间的第一夹角表征,基于两个核心网元之间的下挂网元的第一总数,确定第一间距,包括:确定第一总数在第二总数中的第一总数占比,第二总数为所有核心网元的下挂网元的总数;将第一总数占比与360度的乘积确定为第一夹角。

通过将核心网元布局在第一图形上,且根据两个核心网元之间的下挂网元的第一总数,确定该两个核心网元之间的第一间距,能够保证同一核心网元下的所有下挂网元之间不出现交叉。

当待确定位置信息的网元为次级网元时,按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息,包括:基于网元之间的连接关系,将次级子网络的多个次级网元划分至多个第一网元组,次级网元为多个网元中与核心网元直接连接的网元,核心网元为多个网元中具有最高网络层级的网元;对每个第一网元组中至少一个次级网元进行排序,得到第二网元队列;对多个第一网元组进行排序,得到网元组队列;基于每个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的第三总数,确定每个第一网元组的布局宽度;基于每个第一网元组的布局宽度和任一第一网元组在网元组队列中的顺序,确定任一第一网元组的布局开始位置;基于布局宽度、布局开始位置、多个第一网元组的总组数、第二网元队列、网元组队列和每个第一网元组中的次级网元的总数,确定每个次级网元的位置信息。

可选地,多个次级网元布局在至少一个第二图形的边界上,基于布局宽度、布局开始位置、多个第一网元组的总组数、第二网元队列、网元组队列和每个第一网元组中的次级网元的总数,确定每个次级网元的位置信息,包括:基于每个次级网元所在的第一网元组在网元组队列中的顺序,确定每个次级网元所在的第二图形;基于次级网元的总数和第一网元组的总组数,确定每个第二图形的第二定长参数,第二定长参数用于反映对应的第二图形上的点满足的几何特征;按照每个次级网元在第二网元队列和网元组队列中的顺序,基于次级网元对应的第二定长参数、布局宽度,布局开始位置,及每个次级网元所在第一网元组中次级网元的总数,确定次级网元的位置信息。

可选地,为了保证网络之间的层次性,每个第二图形均位于核心网元对应的第一图形的外部;且当至少一个第二图形为一个第二图形时,第二图形包括:圆形、椭圆形或正多边形;当至少一个第二图形为多个第二图形时,多个第二图形构成的整体图形包括:同心圆形、同心椭圆形或同心正多边形。

在一种可实现方式中,对多个第一网元组进行排序,得到网元组队列,包括:按照每个第一网元组对应的第三总数由大到小的顺序,对多个第一网元组进行初始排序,得到初始网元组队列;按照每个第一网元组对应的目标距离由大到小的顺序,对初始网元组队列重新排序,得到网元组队列,目标距离为第一网元组在初始网元组队列中的位置到初始网元组队列的中心位置的距离。

可选地,每个第一网元组的布局宽度由第一网元组中位于最外侧的两个次级网元与指定点的连线之间的第二夹角表征,基于每个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的第三总数,确定每个第一网元组的布局宽度,包括:确定任一第一网元组对应的第三总数在第四总数中的第二总数占比,第四总数为多个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的总数;基于任一第一网元组对应的第二总数占比,确定任一第一网元组的第二夹角。

可选地,每个第一网元组的布局开始位置由布局开始角度表征,布局开始角度为布局开始位置与指定点的连线相对于指定0度的偏移角度,基于每个第一网元组的布局宽度和任一第一网元组在网元组队列中的顺序,确定任一第一网元组的布局开始位置,包括:基于任一第一网元组在网元组队列中的顺序,及在网元组队列中位于任一第一网元组之前的其他第一网元组的布局宽度,获取任一第一网元组的布局开始角度。

通过将次级网元布局在第二图形上,且根据每个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的第三总数,确定每个第一网元组的布局宽度,能够保证每个第一网元组的所有下挂网元之间不出现交叉。

当待确定位置信息的网元为环网元时,按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息,包括:将至少一个环型子网划分至至少一个第二网元组,环型子网中的网元呈环状连接,属于环型子网的网元为环网元;基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度;确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数,组成任一环型子网的环网元布局在对应的第三图形的边界上,图形参数用于反映对应的第三图形上的点满足的几何特征;基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息。

当网络中的网元按照网络层级由高到低的顺序自上向下分布时,基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息,包括:基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,通过二分迭代算法获取任一环型子网中每个环网元在第一方向上的位置信息;基于对应的图形参数和任一环网元在第一方向上的位置信息,确定任一环网元在第二方向上的位置信息,第二方向与第一方向垂直。

可选地,在确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数之前,方法还包括:基于任一第二网元组中每个环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,对任一第二网元组中至少一个环型子网进行排序,得到第一网络队列。

相应的,确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数,包括:基于任一第二网元组中环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一第二网元组的第一重心的位置信息;基于任一第二网元组的第一重心的位置信息、任一环型子网的布局宽度、任一环型子网在第一网络队列中的顺序,及任一环型子网的环等级,确定与开始环网元直接连接的环网元和与结束环网元直接连接的环网元中的至少一个目标环网元的位置信息;基于任一环型子网对应的目标环网元的位置信息和对应的第三图形所满足的函数关系,确定图形参数。

当网络中的网元按照离心分层布局的方式进行布局时,基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息,包括:基于任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网对应的第三图形坐标系;基于任一环型子网对应的第六总数,及对应的第三图形坐标系和对应的图形参数,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息。

其中,基于任一环型子网对应的第六总数,及对应的第三图形坐标系和对应的图形参数,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息,包括:基于任一环型子网对应的布局宽度、对应的第六总数、对应的图形参数,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,在任一环型子网所包括的多个环网元中,确定作为任一环型子网的顶点的目标环网元;基于任一环型子网对应的布局宽度,目标环网元在任一环型子网中多个环网元中的次序,任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,任一环型子网对应的第三图形坐标系和对应的图形参数,确定每个环网元的位置信息。

可选地,基于任一环型子网对应的布局宽度、对应的第六总数、对应的图形参数,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,在任一环型子网所包括的多个环网元中,确定作为任一环型子网的顶点的目标环网元,包括:基于任一环型子网对应的图形参数和对应的布局宽度,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,确定任一环型子网对应的第三图形的第一弧长和第二弧长,第一弧长和第二弧长分别为位于第三图形的顶点两侧的弧的长度;基于任一环型子网对应的第一弧长和第二弧长,及任一环型子网对应的第六总数,确定作为任一环型子网的顶点的目标环网元。

在一种可实现方式中,基于任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网对应的第三图形坐标系,包括:将任一环型子网的开始环网元和结束环网元的中点确定为任一环型子网对应的第三图形坐标系的坐标原点;确定任一环型子网所在的第二网元组对应的参考图形,参考图形为以指定定长为半径,以对应的第三图形坐标系的坐标原点为圆心的圆;确定任一环型子网对应的目标交点,目标交点为任一环型子网所在的第二网元组对应的参考图形与任一环型子网的第三连线的交点,任一环型子网的顶点与指定点位于第三连线上;将对应的第三图形坐标系的坐标原点与目标交点的连线所在的方向确定为对应的第三图形坐标系的第二方向,将与第二方向垂直的方向确定为对应的第三图形坐标系的第一方向。

在另一种可实现方式中,基于任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网对应的第三图形坐标系,包括:基于任一环型子网对应的图形参数,确定任一环型子网对应的第三图形的几何中心在第三图形中的第一相对位置;基于任一环型子网对应的第一相对位置和对应的布局宽度,确定任一环型子网对应几何中心在任一环型子网所在的目标第二网元组中的第二相对位置;基于任一环型子网对应的第二相对位置和归属点的位置信息,确定任一环型子网对应的几何中心的位置信息,归属点为目标第二网元组中至少一个环型子网中共同存在的环网元;将任一环型子网对应的几何中心的位置信息确定为对应的第三图形坐标系的原点的位置信息,将任一环型子网对应的几何中心与对应的归属点的连线所在的方向确定为任一环型子网对应的第三图形坐标系的第一方向,将与第一方向垂直的方向确定为任一环型子网对应的第三图形坐标系的第二方向。

可选地,确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数,包括:基于任一环型子网对应的第六总数,估算任一环型子网对应的第三图形的第一周长;基于任一环型子网对应的第三图形的周长公式,确定第三图形的第二周长;基于第一周长和第二周长,获取任一环型子网对应的图形参数。

其中,基于第一周长和第二周长,获取任一环型子网对应的图形参数,包括:基于任一环型子网对应的第一周长和第二周长,获取任一环型子网对应的图形参数中的第一子参数;基于任一环型子网对应的第一子参数,任一环型子网对应的布局宽度,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,确定任一环型子网对应的图形参数中的其他子参数,得到任一环型子网对应的图形参数。

当网络中的网元按照离心分层布局的方式进行布局时,将至少一个环型子网划分至至少一个第二网元组,包括:将具有相同开始环网元和相同结束环网元的环型子网划分至同一第二网元组,得到至少一个第二网元组。

当网络中的网元按照网络层级由高到低的顺序自上向下分布时,将至少一个环型子网划分至至少一个第二网元组,包括:将环等级相同的环型子网划分至同一第二网元组,得到至少一个第二网元组。

可选地,任一环型子网的布局宽度由任一环型子网的第三夹角表征,基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度,包括:将180度与任一第二网元组对应的第五总数的商,确定为任一第二网元组中每个环型子网所占的第三夹角。

其中,任一环型子网的布局宽度由任一环型子网的第三夹角表征,基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度,包括:确定第一连线和第二连线所成的第四夹角,第一连线为任一第二网元组中开始环网元与指定点的连线,第二连线为任一第二网元组中结束环网元与指定点的连线;

当网络中的网元按照离心分层布局的方式进行布局时,将第四夹角与目标总数的商确定为任一第二网元组中每相邻两个环型子网的第三连线之间的第三夹角,环型子网的顶点与指定点位于第三连线上,目标总数等于任一第二网元组对应的第五总数减一。

当网络中的网元按照网络层级由高到低的顺序自上向下分布时,任一环型子网的布局宽度由任一环型子网的第三夹角表征,基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度,包括:基于任一环型子网对应的第六总数,确定任一环型子网的布局宽度。

当待确定位置信息的网元为树网元时,按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息,包括:在组成树型子网的多个树网元中,确定第一根网元,树型子网中的网元呈树状连接,属于树型子网的网元为树网元;获取每个树网元的布局开始位置和布局宽度;基于任一其他树网元的布局开始位置和布局宽度,及第一根网元的位置信息,确定任一其他树网元的位置信息,其他树网元为多个树网元中除第一根网元外的树网元。

其中,在基于任一其他树网元的布局开始位置和布局宽度,及第一根网元的位置信息,确定任一其他树网元的位置信息之前,方法还包括:获取每个其他网元的深度。

相应的,基于任一其他树网元的布局开始位置和布局宽度,及第一根网元的位置信息,确定任一其他树网元的位置信息,包括:基于任一其他树网元深度、布局开始位置和布局宽度,及第一根网元的位置信息,确定任一其他树网元的位置信息。

可选地,每个树网元的布局开始位置由布局开始角度表征,获取每个树网元的布局开始位置,包括:基于第一根网元的位置信息,将第一根网元和指定点所在的直线确定为目标直线;将目标射线与指定直线的夹角确定为第一根网元的布局开始角度,目标射线为垂直于目标直线,且发射方向背离指定点的射线;或者,第一根网元的布局开始角度为-180度。

其中,每个树网元的布局开始位置由布局开始角度表征,获取每个树网元的布局开始位置,包括:根据树网元之间的连接关系,对与同一父网元连接的多个子网元进行排序,得到第三网元队列;基于任一其他树网元所连接的父网元的布局开始角度、布局宽度和宽度,及在第三网元队列中顺序位于任一其他树网元之前的其他树网元的宽度,确定任一其他树网元的布局开始角度。

在一种可实现方式中,每个树网元的布局宽度由第五夹角表征,获取每个树网元的布局宽度,包括:第一根网元的第五夹角为180度;和/或,根据树网元之间的连接关系,基于任一其他树网元的宽度,任一其他树网元所连接的父网元的第五夹角和宽度,确定任一其他树网元的第五夹角。

可选地,按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息,还包括:对所有孤立树型子网中的第二根网元进行排序,得到第四网元队列,孤立树型子网中的网元呈树状连接,属于孤立树型子网的网元为孤立树网元,孤立树网元与核心网元之间不存在连接路径,核心网元为多个网元中具有最高网络层级的网元;基于指定半径、所有第二根网元的宽度之和,及在第四网元队列中顺序位于任一第二根网元之前的其他第二根网元的宽度之和,确定任一第二根网元的位置信息。

在一种可实现方式中,每个树网元的布局开始位置由布局开始角度表征,获取每个树网元的布局开始位置,包括:基于在第四网元队列中顺序位于任一第二根网元之前的其他第二根网元的宽度,确定第二根网元的布局开始位置。

在另一种可实现方式中,每个树网元的布局宽度由第五夹角表征,获取每个树网元的布局宽度,包括:根据树网元之间的连接关系,获取每个树网元的宽度;基于每个树网元的宽度,确定每个树网元的布局宽度。

可选地,与同一第一根网元连接的多个其他树网元布局在以第一根网元为圆心,以指定长度为半径的圆上。

通过将树网元布局在弧线树上,能够根据树网元的宽度分配树网元的布局宽度的大小,进而保证同一根网元下的所有树网元之间不出现交叉。

当待确定位置信息的网元为树网元,且树网元的深度大于指定深度阈值时,按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息,包括:获取多个树型子网组成的整体网络的第二重心的位置信息;获取每个树型子网的宽度;按照每个树型子网的第三根网元的位置信息,对多个树型子网进行排序,得到第二网络队列;基于每个树型子网的宽度,第二重心的位置信息,及在第二网络队列中顺序位于任一树型子网之前的其他树型子网的宽度,确定任一树型子网的第三根网元的位置信息;根据树网元之间的连接关系,对与同一父网元连接的多个子网元进行排序,得到第五网元队列;基于任一其他树网元所连接的父网元的位置信息,任一其他树网元的宽度,及在第五网元队列中顺序位于任一其他树网元之前的其他树网元的位置信息和宽度,确定任一其他树网元的位置信息。

其中,基于多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,分别确定多个子网络,包括:将由核心网元连接组成的网络确定为核心子网络,核心网元为具有最高网络层级的网元。

可选地,基于多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,分别确定多个子网络,还包括:将呈环状连接的其他网元组成的网络确定为环型子网络,其他网元为网络中除核心网元外的网元;和/或,将呈树型连接的其他网元组成的网络确定为树型子网。

在一种可实现方式中,网络拓扑中的网元以具有最高网络层级的网元为起点,按照网络层级由高到低的顺序由内向外分布。此时,获得的网络拓扑中多个网元的分布位置更均匀,能够使网络拓扑的布局更美观,且根据该网元拓扑进行网络建设时,能够减小网元之间的干扰。

在另一种可实现方式中,网络拓扑中的网元以具有最高网络层级的网元为起点,按照网络层级由高到低的顺序自上向下分布。此时,获得的网络拓扑中网元的拓扑层次更清晰,能够较清楚地呈现网络的结构、网元的网络层级及不同子网之间的关系。

第二方面,本申请示例性实施例提供了一种网络拓扑的确定装置,装置包括:获取模块,用于获取用于组成网络的多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,网络层级用于反映网元在网络中的重要程度;第一确定模块,用于基于多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,分别确定多个子网络;第二确定模块,用于按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息;建立模块,用于基于多个网元之间的连接关系和每个网元的位置信息,建立网络拓扑。

可选地,第二确定模块,用于:对组成核心子网的多个核心网元进行排序,得到第一网元队列,核心网元为多个网元中具有最高网络层级的网元;获取第一网元队列中相邻的每两个核心网元之间的第一间距;基于第一间距和核心网元的总数,确定每个核心网元的位置信息。

可选地,多个核心网元布局在第一图形的边界上,第二确定模块用于基于第一间距和核心网元的总数,确定每个核心网元的位置信息时,具体用于:基于核心网元的总数,确定第一图形的第一定长参数,第一定长参数用于反映第一图形上的点满足的几何特征;按照每个核心网元在第一网元队列中的顺序,基于第一定长参数和第一间距,依次确定核心网元的位置信息。

可选地,第一图形包括:圆形、椭圆形或正多边形。

可选地,第二确定模块用于获取第一网元队列中相邻的每两个核心网元之间的第一间距时,具体用于:基于两个核心网元之间的下挂网元的第一总数,确定第一间距。

可选地,第一间距由两个核心网元中每个核心网元与指定点的连线之间的第一夹角表征,第二确定模块用于基于两个核心网元之间的下挂网元的第一总数,确定第一间距时,具体用于:确定第一总数在第二总数中的第一总数占比,第二总数为所有核心网元的下挂网元的总数;将第一总数占比与360度的乘积确定为第一夹角。

可选地,第二确定模块,用于:基于网元之间的连接关系,将次级子网络的多个次级网元划分至多个第一网元组,次级网元为多个网元中与核心网元直接连接的网元,核心网元为多个网元中具有最高网络层级的网元;对每个第一网元组中至少一个次级网元进行排序,得到第二网元队列;对多个第一网元组进行排序,得到网元组队列;基于每个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的第三总数,确定每个第一网元组的布局宽度;基于每个第一网元组的布局宽度和任一第一网元组在网元组队列中的顺序,确定任一第一网元组的布局开始位置;基于布局宽度、布局开始位置、多个第一网元组的总组数、第二网元队列、网元组队列和每个第一网元组中的次级网元的总数,确定每个次级网元的位置信息。

可选地,多个次级网元布局在至少一个第二图形的边界上,第二确定模块用于基于布局宽度、布局开始位置、多个第一网元组的总组数、第二网元队列、网元组队列和每个第一网元组中的次级网元的总数,确定每个次级网元的位置信息时,具体用于:基于每个次级网元所在的第一网元组在网元组队列中的顺序,确定每个次级网元所在的第二图形;基于次级网元的总数和第一网元组的总组数,确定每个第二图形的第二定长参数,第二定长参数用于反映对应的第二图形上的点满足的几何特征;按照每个次级网元在第二网元队列和网元组队列中的顺序,基于次级网元对应的第二定长参数、布局宽度,布局开始位置,及每个次级网元所在第一网元组中次级网元的总数,确定次级网元的位置信息。

可选地,每个第二图形均位于核心网元对应的第一图形的外部;当至少一个第二图形为一个第二图形时,第二图形包括:圆形、椭圆形或正多边形;当至少一个第二图形为多个第二图形时,多个第二图形构成的整体图形包括:同心圆形、同心椭圆形或同心正多边形。

可选地,第二确定模块用于对多个第一网元组进行排序,得到网元组队列时,具体用于:按照每个第一网元组对应的第三总数由大到小的顺序,对多个第一网元组进行初始排序,得到初始网元组队列;按照每个第一网元组对应的目标距离由大到小的顺序,对初始网元组队列重新排序,得到网元组队列,目标距离为第一网元组在初始网元组队列中的位置到初始网元组队列的中心位置的距离。

可选地,每个第一网元组的布局宽度由第一网元组中位于最外侧的两个次级网元与指定点的连线之间的第二夹角表征,第二确定模块用于基于每个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的第三总数,确定每个第一网元组的布局宽度时,具体用于:确定任一第一网元组对应的第三总数在第四总数中的第二总数占比,第四总数为多个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的总数;基于任一第一网元组对应的第二总数占比,确定任一第一网元组的第二夹角。

可选地,每个第一网元组的布局开始位置由布局开始角度表征,布局开始角度为布局开始位置与指定点的连线相对于指定0度的偏移角度,第二确定模块用于基于每个第一网元组的布局宽度和任一第一网元组在网元组队列中的顺序,确定任一第一网元组的布局开始位置时,具体用于:基于任一第一网元组在网元组队列中的顺序,及在网元组队列中位于任一第一网元组之前的其他第一网元组的布局宽度,获取任一第一网元组的布局开始角度。

可选地,第二确定模块,用于:将至少一个环型子网划分至至少一个第二网元组,环型子网中的网元呈环状连接,属于环型子网的网元为环网元;基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度;确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数,组成任一环型子网的环网元布局在对应的第三图形的边界上,图形参数用于反映对应的第三图形上的点满足的几何特征;基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息。

可选地,第二确定模块用于基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息时,具体用于:基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,通过二分迭代算法获取任一环型子网中每个环网元在第一方向上的位置信息;基于对应的图形参数和任一环网元在第一方向上的位置信息,确定任一环网元在第二方向上的位置信息,第二方向与第一方向垂直。

可选地,第二确定模块还用于:基于任一第二网元组中每个环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,对任一第二网元组中至少一个环型子网进行排序,得到第一网络队列。

相应的,第二确定模块用于确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数时,具体用于:基于任一第二网元组中环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一第二网元组的第一重心的位置信息;基于任一第二网元组的第一重心的位置信息、任一环型子网的布局宽度、任一环型子网在第一网络队列中的顺序,及任一环型子网的环等级,确定与开始环网元直接连接的环网元和与结束环网元直接连接的环网元中的至少一个目标环网元的位置信息;基于任一环型子网对应的目标环网元的位置信息和对应的第三图形所满足的函数关系,确定图形参数。

可选地,第二确定模块用于基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息时,具体用于:基于任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网对应的第三图形坐标系;基于任一环型子网对应的第六总数,及对应的第三图形坐标系和对应的图形参数,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息。

可选地,第二确定模块用于基于任一环型子网对应的第六总数,及对应的第三图形坐标系和对应的图形参数,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息时,具体用于:基于任一环型子网对应的布局宽度、对应的第六总数、对应的图形参数,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,在任一环型子网所包括的多个环网元中,确定作为任一环型子网的顶点的目标环网元;基于任一环型子网对应的布局宽度,目标环网元在任一环型子网中多个环网元中的次序,任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,任一环型子网对应的第三图形坐标系和对应的图形参数,确定每个环网元的位置信息。

可选地,第二确定模块用于基于任一环型子网对应的布局宽度、对应的第六总数、对应的图形参数,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,在任一环型子网所包括的多个环网元中,确定作为任一环型子网的顶点的目标环网元时,具体用于:基于任一环型子网对应的图形参数和对应的布局宽度,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,确定任一环型子网对应的第三图形的第一弧长和第二弧长,第一弧长和第二弧长分别为位于第三图形的顶点两侧的弧的长度;基于任一环型子网对应的第一弧长和第二弧长,及任一环型子网对应的第六总数,确定作为任一环型子网的顶点的目标环网元。

可选地,第二确定模块用于基于任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网对应的第三图形坐标系时,具体用于:将任一环型子网的开始环网元和结束环网元的中点确定为任一环型子网对应的第三图形坐标系的坐标原点;确定任一环型子网所在的第二网元组对应的参考图形,参考图形为以指定定长为半径,以对应的第三图形坐标系的坐标原点为圆心的圆;确定任一环型子网对应的目标交点,目标交点为任一环型子网所在的第二网元组对应的参考图形与任一环型子网的第三连线的交点,任一环型子网的顶点与指定点位于第三连线上;将对应的第三图形坐标系的坐标原点与目标交点的连线所在的方向确定为对应的第三图形坐标系的第二方向,将与第二方向垂直的方向确定为对应的第三图形坐标系的第一方向。

可选地,第二确定模块用于基于任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网对应的第三图形坐标系时,具体用于:基于任一环型子网对应的图形参数,确定任一环型子网对应的第三图形的几何中心在第三图形中的第一相对位置;基于任一环型子网对应的第一相对位置和对应的布局宽度,确定任一环型子网对应几何中心在任一环型子网所在的目标第二网元组中的第二相对位置;基于任一环型子网对应的第二相对位置和归属点的位置信息,确定任一环型子网对应的几何中心的位置信息,归属点为目标第二网元组中至少一个环型子网中共同存在的环网元;将任一环型子网对应的几何中心的位置信息确定为对应的第三图形坐标系的原点的位置信息,将任一环型子网对应的几何中心与对应的归属点的连线所在的方向确定为任一环型子网对应的第三图形坐标系的第一方向,将与第一方向垂直的方向确定为任一环型子网对应的第三图形坐标系的第二方向。

可选地,第二确定模块用于确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数时,具体用于:基于任一环型子网对应的第六总数,估算任一环型子网对应的第三图形的第一周长;基于任一环型子网对应的第三图形的周长公式,确定第三图形的第二周长;基于第一周长和第二周长,获取任一环型子网对应的图形参数。

可选地,第二确定模块用于基于第一周长和第二周长,获取任一环型子网对应的图形参数时,具体用于:基于任一环型子网对应的第一周长和第二周长,获取任一环型子网对应的图形参数中的第一子参数;基于任一环型子网对应的第一子参数,任一环型子网对应的布局宽度,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,确定任一环型子网对应的图形参数中的其他子参数,得到任一环型子网对应的图形参数。

可选地,第二确定模块用于将至少一个环型子网划分至至少一个第二网元组时,具体用于:将具有相同开始环网元和相同结束环网元的环型子网划分至同一第二网元组,得到至少一个第二网元组。

可选地,第二确定模块用于将至少一个环型子网划分至至少一个第二网元组时,具体用于:将环等级相同的环型子网划分至同一第二网元组,得到至少一个第二网元组。

可选地,任一环型子网的布局宽度由任一环型子网的第三夹角表征,第二确定模块用于基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度时,具体用于:将180度与任一第二网元组对应的第五总数的商,确定为任一第二网元组中每个环型子网所占的第三夹角。

可选地,任一环型子网的布局宽度由任一环型子网的第三夹角表征,第二确定模块用于基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度时,具体用于:确定第一连线和第二连线所成的第四夹角,第一连线为任一第二网元组中开始环网元与指定点的连线,第二连线为任一第二网元组中结束环网元与指定点的连线;将第四夹角与目标总数的商确定为任一第二网元组中每相邻两个环型子网的第三连线之间的第三夹角,环型子网的顶点与指定点位于第三连线上,目标总数等于任一第二网元组对应的第五总数减一。

可选地,任一环型子网的布局宽度由任一环型子网的第三夹角表征,第二确定模块用于基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度时,具体用于:基于任一环型子网对应的第六总数,确定任一环型子网的布局宽度。

可选地,第二确定模块,用于:在组成树型子网的多个树网元中,确定第一根网元,树型子网中的网元呈树状连接,属于树型子网的网元为树网元;获取每个树网元的布局开始位置和布局宽度;基于任一其他树网元的布局开始位置和布局宽度,及第一根网元的位置信息,确定任一其他树网元的位置信息,其他树网元为多个树网元中除第一根网元外的树网元。

可选地,第二确定模块还用于:获取每个其他网元的深度。

相应的,第二确定模块用于基于任一其他树网元的布局开始位置和布局宽度,及第一根网元的位置信息,确定任一其他树网元的位置信息时,具体用于:基于任一其他树网元深度、布局开始位置和布局宽度,及第一根网元的位置信息,确定任一其他树网元的位置信息。

可选地,每个树网元的布局开始位置由布局开始角度表征,第二确定模块用于获取每个树网元的布局开始位置时,具体用于:基于第一根网元的位置信息,将第一根网元和指定点所在的直线确定为目标直线;将目标射线与指定直线的夹角确定为第一根网元的布局开始角度,目标射线为垂直于目标直线,且发射方向背离指定点的射线;或者,第一根网元的布局开始角度为-180度。

可选地,每个树网元的布局开始位置由布局开始角度表征,第二确定模块用于获取每个树网元的布局开始位置时,具体用于:根据树网元之间的连接关系,对与同一父网元连接的多个子网元进行排序,得到第三网元队列;基于任一其他树网元所连接的父网元的布局开始角度、布局宽度和宽度,及在第三网元队列中顺序位于任一其他树网元之前的其他树网元的宽度,确定任一其他树网元的布局开始角度。

可选地,每个树网元的布局宽度由第五夹角表征,第二确定模块用于获取每个树网元的布局宽度时,具体用于:第一根网元的第五夹角为180度;和/或,根据树网元之间的连接关系,基于任一其他树网元的宽度,任一其他树网元所连接的父网元的第五夹角和宽度,确定任一其他树网元的第五夹角。

可选地,第二确定模块,还用于:对所有孤立树型子网中的第二根网元进行排序,得到第四网元队列,孤立树型子网中的网元呈树状连接,属于孤立树型子网的网元为孤立树网元,孤立树网元与核心网元之间不存在连接路径,核心网元为多个网元中具有最高网络层级的网元;基于指定半径、所有第二根网元的宽度之和,及在第四网元队列中顺序位于任一第二根网元之前的其他第二根网元的宽度之和,确定任一第二根网元的位置信息。

可选地,每个树网元的布局开始位置由布局开始角度表征,第二确定模块用于获取每个树网元的布局开始位置时,具体用于:基于在第四网元队列中顺序位于任一第二根网元之前的其他第二根网元的宽度,确定第二根网元的布局开始位置。

可选地,每个树网元的布局宽度由第五夹角表征,第二确定模块获取每个树网元的布局宽度时,具体用于:根据树网元之间的连接关系,获取每个树网元的宽度;基于每个树网元的宽度,确定每个树网元的布局宽度。

可选地,与同一第一根网元连接的多个其他树网元布局在以第一根网元为圆心,以指定长度为半径的圆上。

可选地,第二确定模块,用于:获取多个树型子网组成的整体网络的第二重心的位置信息;获取每个树型子网的宽度;按照每个树型子网的第三根网元的位置信息,对多个树型子网进行排序,得到第二网络队列;基于每个树型子网的宽度,第二重心的位置信息,及在第二网络队列中顺序位于任一树型子网之前的其他树型子网的宽度,确定任一树型子网的第三根网元的位置信息;根据树网元之间的连接关系,对与同一父网元连接的多个子网元进行排序,得到第五网元队列;基于任一其他树网元所连接的父网元的位置信息,任一其他树网元的宽度,及在第五网元队列中顺序位于任一其他树网元之前的其他树网元的位置信息和宽度,确定任一其他树网元的位置信息。

可选地,第一确定模块,用于:将由核心网元连接组成的网络确定为核心子网络,核心网元为具有最高网络层级的网元。

可选地,第一确定模块,用于:将呈环状连接的其他网元组成的网络确定为环型子网络,其他网元为网络中除核心网元外的网元;和/或,将呈树型连接的其他网元组成的网络确定为树型子网。

可选地,网络拓扑中的网元以具有最高网络层级的网元为起点,按照网络层级由高到低的顺序由内向外分布。

可选地,网络拓扑中的网元以具有最高网络层级的网元为起点,按照网络层级由高到低的顺序自上向下分布。

第三方面,本申请示例性实施例提供了一种网络拓扑的确定装置,包括处理器和存储器。在处理器执行存储器存储的计算机程序时,网络拓扑的确定装置执行第一方面任一的网络拓扑的确定方法。

第四方面,本申请示例性实施例提供了一种存储介质,存储介质内存储有计算机程序,计算机程序指示文件传输检测装置执行第一方面任一的网络拓扑的确定方法。

本申请示例性实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

本申请实施例提供的网络拓扑的确定方法及装置,通过基于多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,分别确定多个子网络,按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息,并基于多个网元之间的连接关系和每个网元的位置信息,建立网络拓扑,相较于相关技术,能够自动地获取网元的位置信息,无需手动对网络拓扑进行调整,有效地提高了获取网络拓扑的效率。还能够有效地减少网络拓扑中的链路交叉,且无需预置网元的初始位置,使得获取的网络拓扑的结果唯一,且获取的网络拓扑能够较清楚地呈现网络的结构、网元的网络层级及不同子网之间的关系。并且,由于在确定网元的位置信息时,采用的图形均为具有较好对称性的图形,使得获取的网络拓扑具有较好的对称性。同时,在该计算网元的位置信息的过程中,通过采用定积分、二分迭代、图形参数求解以及坐标变换等方式简化计算量,能够减少确定网元位置信息的耗时,解决了相关中算法不收敛和效率低的问题。

附图说明

图1是本申请示例性实施例提供的一种环型子网的结构示意图;

图2是本申请实施例提供的一种网络拓扑的确定方法的流程图;

图3是本申请实施例提供的一种树型子网的结构示意图;

图4是本申请实施例提供的一种离心分层布局的示意图;

图5是本申请实施例提供的一种执行步骤204的流程顺序的示意图;

图6是本申请实施例提供的一种按照网络层级由高到低的顺序自上向下分布的示意图;

图7是本申请实施例提供的另一种执行步骤204的流程顺序的示意图;

图8是本申请实施例提供的一种确定核心网元的位置信息的方法流程图;

图9是本申请实施例提供的一种弧线模型的示意图;

图10是本申请实施例提供的一种核心网元布局在圆形上的示意图;

图11是本申请实施例提供的一种确定次级网元的位置信息的方法流程图;

图12是本申请实施例提供的一种当多个次级网元布局在至少一个第二图形的边界上时,确定次级网元的位置信息的方法流程图;

图13是本申请实施例提供的一种双层圆形的示意图;

图14是本申请实施例提供的一种确定环网元的位置信息的方法流程图;

图15是本申请实施例提供的一种第三夹角的示意图;

图16是本申请实施例提供的一种五个环型子网分布在双抛物线的边界上的示意图;

图17是本申请实施例提供的一种多个环型子网的环网元分别布局在多个椭圆形的边界上的示意图;

图18是本申请实施例提供的一种确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数的方法流程图;

图19是本申请实施例提供的一种多个环型子网的环网元分别布局在多个双抛物线的边界上的示意图;

图20是本申请实施例提供的另一种确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数的方法流程图;

图21是本申请实施例提供的一种图16的局部示意图;

图22是本申请实施例提供的一种多个环型子网的环网元分别布局在多个单抛物线的边界上的示意图;

图23是本申请实施例提供的又一种确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数的方法流程图;

图24是本申请实施例提供的一种确定任一环型子网中每个环网元的位置信息的方法流程图;

图25是本申请实施例提供的一种确定任一环型子网对应的第三图形坐标系的方法流程图;

图26是本申请实施例提供的另一种确定任一环型子网对应的第三图形坐标系的方法流程图;

图27是本申请实施例提供的另一种确定任一环型子网中每个环网元的位置信息的方法流程图;

图28是本申请实施例提供的一种确定作为任一环型子网的顶点的目标环网元的方法流程图;

图29是本申请实施例提供的又一种确定任一环型子网中每个环网元的位置信息的方法流程图;

图30是本申请示例性实施例提供的一种对网元进行分簇的示意图;

图31是本申请示例性实施例提供的一种确定树网元的位置信息的流程图;

图32是本申请示例性实施例提供的一种树型子网中的树网元布局在弧线树模型上的示意图;

图33是本申请示例性实施例提供的一种获取第一根网元的布局开始角度的原理示意图;

图34是本申请示例性实施例提供的一种树型子网中树网元宽度的示意图;

图35是本申请示例性实施例提供的另一种确定树网元的位置信息的流程图;

图36是本申请示例性实施例提供的一种孤立网元布局在非孤立网元所在的圆形区域的外部的示意图;

图37是本申请示例性实施例提供的又一种确定树网元的位置信息的流程图;

图38是本申请示例性实施例提供的一种直线树模型的结构示意图;

图39是本申请示例性实施例提供的一种网络拓扑的示意图;

图40是本申请示例性实施例提供的另一种网络拓扑的示意图;

图41是本申请示例性实施例提供的一种网络拓扑的确定装置的结构示意图;

图42是本申请示例性实施例提供的一种网络拓扑的确定装置的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

为便于了解本申请实施例提供的网络拓扑的确定方法,下面先对本文中涉及的名词进行解释:

网络层级:在网络中通常根据网元在整个拓扑中的重要性进行分级,网络层级用于反映网元在网络中的重要程度,即网元的网络层级越高,该网元在网络中越重要。

环型子网(也称为环):网络中从一个开始环网元通过链路经过一个或多个网元到达结束环网元所形成的环状网络。其中,该环型子网中的网元为环网元,位于该环状网络两个端点的环网元一个为该环状网络的开始环网元,另一个为该环状网络的结束环网元。该环型子网中除开始环网元和结束环网元外的网元为环下挂网元。且开始环网元和结束环网元均可以称为对应环型子网的归属点。且当环型子网为单归属环时,由于该环型子网的开始环网元和结束环网元为同一个,该单归属环的归属点为同一个。

单归属环型子网(也称为单归属环)为开始环网元和结束环网元是同一个网元的环型子网。双归属环型子网(也称为双归属环型子网)为开始环网元和结束环网元不是同一个网元的环型子网。同层环型子网(也称为同层环)为开始环网元和结束环网元的网络层级相同的环型子网。跨层环型子网(也称为跨层环)为开始环网元和结束环网元的网络层级不相同的环型子网。

树型子网:呈树状连接的网元组成的网络。属于该树型子网的网元为树网元。

核心网元:网络包括的多个网元中具有最高网络层级的网元。

次级网元:网络包括的多个网元中与核心网元直接连接的下级网元。

孤立网元(在本文中也称孤立树网元):与核心网元之间不存在连通路径的网元。

跨环链路:位于链路两端的网元中,一个网元属于环网元,一个不属于环网元的链路。

簇:在按照次级网元之间的连通性对次级网元进行分组后,再按照每个其余网元到次级网元的路径远近,将每个其余网元划分到最近路径对应的次级网元所在的组,该每个组中包括的网元和链路组成的集合称为簇。该其余网元为网络层级低于次级网元的网元。

跨簇链路:位于链路两端的网元分别属于不同的簇的链路。

任一网元的下挂网元:连接在该任一网元下的网元。

环等级:环型子网的等级等于环型子网的开始环网元的网络层级和结束环网元的网络层级中的最大值加1。示例地,图1示出了四个环型子网,分别是:包括环网元a1、环网元a4和环网元a2的环型子网1,包括环网元a2、环网元a5、环网元a6和环网元a3的环型子网2,包括环网元a4、环网元a7和环网元a5的环型子网3,包括环网元a7、环网元a8和环网元a6的环型子网4。其中,环网元a1、环网元a2和环网元a3的网络层级均为1,环网元a4、环网元a5和环网元a6的网络层级均为2,环网元a7的网络层级为3,则可以确定环型子网1和2的环等级为1,环型子网3的环等级为2,环型子网4的环等级为3。

相关技术中,通常根据力导向布局算法获取网络的网络拓扑。其实现过程包括:在获取网络中各个网元的连接方式后,可以先根据该连接方式,通过胡克定律建立整个网络的能量模型,然后通过迭代方式对网元进行移动,并在网元使能量模型的能量取得最小值时,将该最小值对应的位置确定为该网元的位置,以得到该网络的网络拓扑。

但是,在根据能量对网元进行移动的过程中,容易造成网元出现震动,导致算法不收敛且获取网络拓扑的过程耗时较长。且由于是通过迭代方式确定网元的位置,在获取该网络拓扑时,需要通过指定迭代次数来终止迭代过程。同时,由于在建立能量模型时,需要指定网元的初始位置,导致获取的拓扑结构具有不确定性,且该拓扑结构的获取过程会受到该初始位置的影响,例如,当指定的初始位置比较差时,获取的网络拓扑的布局结果较差,较难获得令人满意的结果。并且,由于该网络拓扑为纯粹的能量布局,导致网络拓扑中的交叉多且结构混乱,无法清晰且完整地呈现出网络的结构、层次和不同子网之间的关系,需要大量手动调整,导致该获取网络拓扑的效率较低。

为此,本申请提供了一种网络拓扑的确定方法,该方法通过基于多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,分别确定多个子网络,按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息,并基于多个网元之间的连接关系和每个网元的位置信息,建立网络拓扑,相较于相关技术,能够自动地获取网元的位置信息,无需手动对网络拓扑进行调整,有效地提高了获取网络拓扑的效率。并且,能够有效地减少网络拓扑中的链路交叉,且无需预置网元的初始位置,使得获取的网络拓扑的结果唯一,且获取的网络拓扑能够较清楚地呈现网络的结构、网元的网络层级及不同子网之间的关系。

图2为本申请实施例提供的一种网络拓扑的确定方法的流程图,如图2所示,该方法可以包括:

步骤201、获取用于组成网络的多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级。

其中,网络层级用于反映网元在网络中的重要程度。

网元之间的连接关系和每个网元的网络层级通常是根据网络的部署需求确定的,且网络拓扑是根据该连接关系和每个网元的网络层级获得的,因此,在确定网络拓扑时,需要先获取该连接关系和每个网元的网络层级。

步骤202、确定网络拓扑中的核心网元,并根据各个网元与核心网元的连通性,对网络进行网络分割。

在对网络进行分割时,可以将与核心网元之间存在连接链路的网元确定为非孤立网元,该非孤立网元通常包括次级网元、环网元和树网元中的至少一个。由非孤立网元组成的子网络为非孤立子网。可以将网络中与核心网元之间不存在连接链路的网元确定为孤立网元,由孤立网元组成的子网络为孤立子网。

步骤203、基于多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,分别确定多个子网络。

网络拓扑通常包括:核心网元及其他网元。该其他网元可以包括次级网元、环网元、树网元和孤立网元中的至少一种。相应的,该步骤203的实现过程可以包括:将由核心网元连接组成的网络确定为核心子网络。以及,该步骤203的实现过程还可以包括:将呈环状连接的其他网元组成的网络确定为环型子网络,其他网元为网络中除核心网元外的网元。和/或,将呈树型连接的其他网元组成的网络确定为树型子网。且在本申请实施例中,由于孤立子网中的网元按照树型连接进行布局,因此,该孤立子网也可称为孤立树型子网,该孤立树型子网中的网元可称为孤立树网元。

并且,在确定树型子网后,该步骤203的实现过程还可以包括:获取树型子网中每个网元的深度,并根据该树型子网中每个网元的深度,将该树型子网划分为短树子网和长树子网,以便分别根据不同的布局模型对长树子网和短树子网进行布局,达到减小树型子网中的交叉的目的。树型子网中每个网元的深度等于网元到达该树型子网的根网元的最短路径中包括的网元的总数。

可选地,该划分长树和短树的实现方式可以包括:在树型子网中,将网元深度大于指定深度阈值的网元确定为长树子网中的长树网元,将网元深度小于或等于指定深度阈值的网元确定为短树子网中的短树网元,并将该长树网元组成的子网络确定为长树子网,将短树网元组成的子网络确定为短树子网。

示例地,假设指定深度阈值为2,某树型子网的结构示意图如图3所示,在该树型子网中,第一根网元为树网元b1,其深度为1,该树网元b1的子网元b2、子网元b3、子网元b4和子网元b5的深度均为2,树网元b2的子网元b6、树网元b3的子网元b7和b8、及树网元b5的子网元b9和b10的深度均为3,树网元b7的子网元b11和b12、树网元b9的子网元b13和b14、及树网元b10的子网元b15和b16的深度均为4,树网元b14的子网元b17的深度均为5,对该树型子网按照指定深度阈值进行长短树分割后,分割得到的长树1包括:树网元b5、树网元b9、树网元b10、树网元b13、树网元b14、树网元b15、树网元b16和树网元b17,分割得到的长树2包括:树网元b3、树网元b7、树网元b8、树网元b11和树网元b12,短树包括:树网元b1、树网元b2、树网元b4和树网元b6。

步骤204、按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息。

可选地,网络拓扑中的网元的布局方式至少可以包括以下两种:

第一种布局方式:网络拓扑中的网元可以以具有最高网络层级的网元为起点,按照网络层级由高到低的顺序由内向外分布,此时,获取的网络拓扑可称为网状拓扑。也即是,该网络拓扑中的网元可以按照离心分层布局的方式进行布局。当网络拓扑中的网元按照离心分层布局时,获得的网络拓扑中多个网元的分布位置更均匀,能够使网络拓扑的布局更美观,且根据该网元拓扑进行网络建设时,能够减小网元之间的干扰。

并且,在该第一种布局方式中,核心网元可以布局在第一图形的边界上。该第一图形可以为:几何中心位于指定点的圆形、椭圆形或正多边形等闭合图形。次级网元可以布局在至少一个第二图形的边界上。当至少一个第二图形为一个第二图形时,该第二图形可以包括:几何中心位于指定点的圆形、椭圆形或正多边形。当该至少一个第二图形为多个第二图形时,该多个第二图形构成的整体图形可以包括:几何中心位于指定点的同心圆形、同心椭圆形或同心正多边形。且该第二图形位于第一图形的外部。环型子网的环网元可以布局在第三图形的边界上。该第三图形可以包括:椭圆形或双抛物线等图形。

示例地,图4为该离心分层布局的一种示意图,图4中的黑点为网元,图4中两个网元之间的实线表示该两个网元之间存在连接关系,且距离图4所示的网络拓扑的几何中心越近的网元的网络层级越高,因此,可以看出该图4中的网元是以具有最高网络层级的核心网元为起点,按照网络层级由高到低的顺序由内向外发散地分布的。

当网络拓扑按照该第一种布局方式进行布局时,在执行该步骤204时,其执行流程的顺序请参考图5,在对网络进行网络分割后,可以在分割后的非孤立子网中分别确定核心子网、次级子网、环型子网和树型子网。然后在核心子网中确定核心网元的位置信息。并根据核心网元的位置信息,在次级子网中确定次级网元的位置信息。然后根据核心网元和/或次级网元的位置信息,在环型子网中确定环网元的位置信息。再根据核心网元、次级网元和/或环网元的位置信息,在树型子网中确定树网元的位置信息。并在孤立树型子网中,根据核心网元、次级网元、环网元和/或树网元的位置信息,在孤立树型子网中确定孤立树网元的位置信息。

第二种布局方式:网络拓扑中的网元可以以具有最高网络层级的网元为起点,按照网络层级由高到低的顺序自上向下分布,此时,获取的网络拓扑可称为树状拓扑。当网络拓扑中的网元按照网络层级由高到低的顺序自上向下分布时,获得的网络拓扑中网元的拓扑层次更清晰,能够较清楚地呈现网络的结构、网元的网络层级及不同子网之间的关系。

并且,在该第二种布局方式中,核心网元可以布局在第一图形的边界上。该第一图形可以为:圆形、椭圆形或正多边形等闭合图形。环型子网的环网元可以布局在第三图形的边界上。该第三图形可以包括:单抛物线等图形。

示例地,图6为网元按照网络层级由高到低的顺序自上向下分布的一种示意图,图6中的黑点为网元,图6中两个网元之间的实线表示该两个网元之间存在连接关系,且距离图6所示的网络拓扑的顶部越近的网元的网络层级越高,因此,可以看出该图6中的网元是以具有最高网络层级的网元为起点,按照网络层级由高到低的顺序自上向下分布的。

当网络拓扑按照该第二种布局方式进行布局时,在执行该步骤204时,其执行流程的顺序请参考图7,在对网络进行网络分割后,可以在分割后的非孤立子网中分别确定核心子网、环型子网和树型子网。然后在核心子网中确定核心网元的位置信息。并根据核心网元的位置信息,在环型子网中确定环网元的位置信息。再根据核心网元和/或环网元的位置信息,在树型子网中确定树网元的位置信息。

并且,在执行该步骤204时,当网元的类型不同时,该步骤204的实现方式不同,下面分别针对不同类型的网元,对该步骤204的实现方式进行说明:

当待确定位置信息的网元为核心网元时,如图8所示,该步骤204的实现过程可以包括:

步骤2041a、对组成核心子网的多个核心网元进行排序,得到第一网元队列。

在一种可实现方式中,可以获取各个核心网元的链路的长度,并按照链路的长短对该多个核心网元进行排序。

示例地,可以在核心网元所在网络中,确定以各个核心网元为开始环网元和/或结束环网元的环型子网的大小,并根据环型子网包括环网元的数量由多到少的顺序对该多个核心网元进行排序。并在某个核心子网的网络中不存在对应的环型子网时,将该某个核心子网依次排在根据环型子网的环网元数量排序得到的第一网元队列的队尾。

当所有核心网元所在的网络中均不存在环型子网时,确定包括每个核心子网的最长链路的长度,并按照核心子网对应的最长链路由长到短的顺序,对该多个核心网元进行排序。并在某个核心子网的网络中不存在对应的最长链路时,将该某个核心子网依次排在根据最长链路的长度排序得到的第一网元队列的队尾。

步骤2042a、获取第一网元队列中相邻的每两个核心网元之间的第一间距。

可选的,该第一间距可以为根据实际需要确定的指定值。当网络拓扑按照第二种布局方式进行布局时,该网络拓扑中每两个核心网元之间的第一间距可以根据实际需要确定。

例如,在该第二种布局方式中,该多个核心网元可以布局在圆心角小于180度的圆弧上,即该多个核心网元按照图9所示的弧线模型布局。此时,第一间距可以由每相邻两个核心网元中每个核心网元与指定点的连线之间的第一夹角表征,且该第一夹角可以等于指定的核心网元布局的夹角常量。

或者,可以基于两个核心网元之间的下挂网元的第一总数,确定该第一间距。可选地,当第一间距由每相邻两个核心网元中每个核心网元与指定点的连线之间的第一夹角表征时,该基于两个核心网元之间的下挂网元的第一总数,确定第一间距的实现过程,可以包括:确定第一总数在第二总数中的第一总数占比,然后将第一总数占比与360度的乘积确定为第一夹角。其中,该第二总数为所有核心网元的下挂网元的总数。

示例地,当网络拓扑按照第一种布局方式进行布局时,该多个核心网元可以布局在图10所示的圆形上。此时,该核心网元i和核心网元j中每个核心网元与指定点的连线之间的第一夹角θij、第一总数Nij和第二总数∑Nij可以满足下式:

步骤2043a、基于第一间距和核心网元的总数,确定每个核心网元的位置信息。

可选的,当多个核心网元布局在第一图形的边界上时,该步骤2043a的实现过程可以包括:

步骤2043a1、基于核心网元的总数,确定第一图形的第一定长参数。

其中,第一定长参数用于反映第一图形上的点满足的几何特征。

在步骤2043a1的一种可实现方式中,当该第一图形为圆形,且网络拓扑按照第一种方式布局时,该第一定长参数为该圆形的半径。该半径R与核心网元的总数I1可以满足下式:

其中,k1为核心网元布局的半径倍率常量。

在步骤2043a1的另一种可实现方式中,当该第一图形为圆形时,且网络拓扑按照第二种方式布局时,该第一定长参数为该圆形的半径。该半径R、核心网元的总数I1、每相邻两个核心网元中每个核心网元与指定点的连线之间的第一夹角θij可以满足下式:

其中,k1为核心网元布局的半径倍率常量。且在该第二中布局方式中该第一夹角为一指定值。

步骤2043a2、按照每个核心网元在第一网元队列中的顺序,基于第一定长参数和第一间距,依次确定核心网元的位置信息。

对应步骤2043a1的一种可实现方式,当该第一图形为以指定点为圆心的圆形时,该第一网元队列中的第t个核心网元的位置坐标(xt,yt)、该圆形的半径R,及核心网元i与核心网元j对应的第一夹角θij之间可以满足:

其中,该位置坐标(xt,yt)为在图4所示的坐标系中的坐标,该指定点为该坐标系的原点。k1为核心网元布局的半径倍率常量。I1为核心网元的总数。

对应步骤2043a1的另一种可实现方式,当该第一图形为以指定点为圆心的圆形时,该第一网元队列中的第t个网元的位置坐标(xt,yt)、该第一圆形的半径R和核心网元布局的夹角常量θ2之间可以满足:

其中,位置坐标(xt,yt)为在图6所示的坐标系中的坐标,指定点为该坐标系的原点。k1为核心网元布局的半径倍率常量。I1为核心网元的总数。

通过将核心网元布局在第一图形上,且根据两个核心网元之间的下挂网元的第一总数,确定该两个核心网元之间的第一间距,能够保证同一核心网元下的所有下挂网元之间不出现交叉。

当待确定位置信息的网元为次级网元时,如图11所示,该步骤204的实现过程可以包括:

步骤2041b、基于网元之间的连接关系,将次级子网络的多个次级网元划分至多个第一网元组。

可选的,可以在次级网元及其链路中,根据网络连通性进行分组。例如,可以将直接连接次级网元划分至同一个第一网元组,将未直接连接的次级网元划分至不同的第一网元组。

步骤2042b、对每个第一网元组中至少一个次级网元进行排序,得到第二网元队列。

可选的,可以按照链路由长到短的顺序进行排序,其实现过程可以相应参考步骤2041a的实现过程。

步骤2043b、对多个第一网元组进行排序,得到网元组队列。

可选的,该步骤2043b的实现过程可以包括:

步骤2043b1、按照每个第一网元组对应的第三总数由大到小的顺序,对多个第一网元组进行初始排序,得到初始网元组队列。

其中,第三总数为第一网元组中所有次级网元的下挂网元的总数。

步骤2043b2、按照每个第一网元组对应的目标距离由大到小的顺序,对初始网元组队列重新排序,得到网元组队列。

其中,目标距离为第一网元组在初始网元组队列中的位置到初始网元组队列的中心位置的距离。

示例地,当按照每个第一网元组对应的第三总数由大到小的顺序,对多个第一网元组进行初始排序后,第一个网元组1、第二个网元组2、......、第I2-1个网元组I2-1和第I2个网元组I2在该初始网元组队列中的顺序分别为1,2,3,…,I2,在按照每个第一网元组对应的目标距离由大到小的顺序,对初始网元组队列重新排序后,第一个网元组1、第二个网元组2、......、第I2-1个网元组I2-1和第I2个网元组I2在该网元组队列中的顺序分别为1,I2,2,I2-1,3,…。这样,在该网元组队列中,多个第一网元组按照一大一小交错的方式排序,能够使得根据该网元组队列确定的网络拓扑的均匀性更好,且网元之间的网络层级更明显。

步骤2044b、基于每个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的第三总数,确定每个第一网元组的布局宽度。

可选的,当第一网元组的布局宽度由第一网元组中位于最外侧的两个次级网元与指定点的连线之间的第二夹角表征时,该步骤2044b的实现过程可以包括:

步骤2044b1、确定任一第一网元组对应的第三总数在第四总数中的第二总数占比。

其中,第四总数为多个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的总数。

步骤2044b2、基于任一第一网元组对应的第二总数占比,确定任一第一网元组的第二夹角。

可选地,该第二夹角可视为每个第一网元组所占的夹角。该第i个第一网元组的第二夹角θi、第三总数Ni、第四总数∑Ni和核心网元的总数I1满足:

其中,α为组间角度差常量,即α为每相邻的两个第一网元组间的角度差常量,为第二总数占比。

步骤2045b、基于每个第一网元组的布局宽度和任一第一网元组在网元组队列中的顺序,确定任一第一网元组的布局开始位置。

可选的,当每个第一网元组的布局开始位置由布局开始角度表征时,可以基于任一第一网元组在网元组队列中的顺序,及在网元组队列中位于任一第一网元组之前的其他第一网元组的布局宽度,获取任一第一网元组的布局开始角度。其中,该布局开始角度可视为该任一第一网元组的组开始布局角度。

示例地,网元组队列中的第t个第一网元组的布局开始角度βt,在网元组队列中位于任一第一网元组之前的其他第一网元组的布局宽度θi,满足:

其中,α为每相邻的两个第一网元组间的角度差常量。

步骤2046b、基于布局宽度、布局开始位置、多个第一网元组的总组数、第二网元队列、网元组队列和每个第一网元组中的次级网元的总数,确定每个次级网元的位置信息。

可选的,如图12所示,当多个次级网元布局在至少一个第二图形的边界上时,该步骤2046b的实现过程可以包括:

步骤2046b1、基于每个次级网元所在的第一网元组在网元组队列中的顺序,确定每个次级网元所在的第二图形。

当多个次级网元布局在至少一个第二图形的边界上时,在确定每个次级网元的位置信息之前,需要先确定每个次级网元位于该至少一个第二图形中的哪个第二图形上,以便于根据对应的第二图形的图像参数确定该次级网元的位置信息。

可选地,当多个次级网元布局在多个第二图形上,且该多个第二图形可以为由内至外依次分布的多个第二图形时,由于该网元组队列中的多个第一网元组是按照一大一小交错的方式排序的,因此,该步骤2046b1的实现方式可以包括:根据第一网元组在网元组队列中的顺序,按照第一网元组所在的第二图形由内至外循环排布的方式,依次确定每个第一网元组所在的第二图形,相应的,第一网元组所在的第二图形即为该第一网元组中的次级网元所在的第二图形。

示例地,假设多个次级网元布局在两个第二图形,且该两个第二图形组成的整体图形为同心圆形(也称双层圆形,其示意图请参考图13)时,在确定第一网元组所在的圆形时,可以确定在网元组队列中位于奇数次序的第一网元组位于内部的圆形上,即位于奇数次序的第一网元组中的次级网元位于内部的圆形上,相应的,位于偶数次序的第一网元组位于外部的圆形上,即位于偶数次序的第一网元组中的次级网元位于外部的圆形上。

步骤2046b2、基于次级网元的总数和第一网元组的总组数,确定每个第二图形的第二定长参数。

其中,第二定长参数用于反映对应的第二图形上的点满足的几何特征。例如,第二图形为圆形时,该第二定长参数为圆的半径。

可选地,当多个第二图形为具有相同的几何中心,且每个第二图形互为旋转对称图形时,假设位于该至少一个第二图形最内部的第二图形的第二定长参数为Q1,那么该多个第二图形中除该最内部的第二图形的第二定长参数Q2和该位于最内部的第二图形的第二定长参数Q1应满足Q2=N×Q1,该a为该除该最内部的第二图形与该位于最内部的第二图形的周长的比例。

示例的,当多个次级网元布局在两个第二图形,且该两个第二图形组成的整体图形为同心圆形时,该步骤2046b2的实现过程可以包括:分别确定该两个圆形的半径,且位于外部的圆形的半径为位于内部的圆形的半径的N倍。

例如,当该位于内部的圆形与位于外部的圆形的周长的比例为1:2时,在网元组队列中的第t个圆形的半径rt、次级网元的总数M和第一网元组的总组数I3可以满足:

其中,k2为次级网元布局的半径倍率常量。α为每相邻的两个第一网元组间的角度差常量。

步骤2046b3、按照每个次级网元在第二网元队列和网元组队列中的顺序,基于次级网元所在的第二图形的第二定长参数、布局宽度,布局开始位置,及每个次级网元所在第一网元组中次级网元的总数,确定次级网元的位置信息。

可选的,次级网元所在的第二图形的第二定长参数ri,布局宽度θi,布局开始位置βi,为第i组的次级网元总数Mi,及网元组队列中第i个第一网元组中第j个次级网元的坐标(xij,yij)可以满足:

通过将次级网元布局在第二图形上,且根据每个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的第三总数,确定每个第一网元组的布局宽度,能够保证每个第一网元组的所有下挂网元之间不出现交叉。

当待确定位置信息的网元为环网元时,如图14所示,该步骤204的实现过程可以包括:

步骤2041c、将至少一个环型子网划分至至少一个第二网元组。

环网元所满足的布局方式不同时,该步骤2041c的实现方式不同,下面以以下两种可实现方式为例对其进行说明:

当环型子网中的环网元按照第一种布局方式进行布局时,该步骤2041c的实现方式可以包括:将具有相同开始环网元和相同结束环网元的环型子网划分至同一第二网元组,得到至少一个第二网元组。

当环型子网中的环网元按照第二种布局方式进行布局时,该步骤2041c的实现方式可以包括:将环等级相同的环型子网划分至同一第二网元组,得到至少一个第二网元组。

步骤2042c、基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度。

其中,任一环型子网的布局宽度可以由任一环型子网的第三夹角表征,根据环网元所满足的布局方式不同时,该步骤2042c的实现方式不同,下面以以下三种可实现方式为例对其进行说明:

在第一种可实现方式中,当环型子网中的环网元按照第一种布局方式进行布局,且环网元布局在椭圆的边界上时,可以将180度与任一第二网元组对应的第五总数的商,确定为任一第二网元组中每个环型子网所占的第三夹角。该第三夹角可视为在椭圆短轴的两个端点与归属点的连线的夹角。示例地,请参考图15,该第三夹角为椭圆短轴的两个端点与归属点O’的连线的夹角

在第二种可实现方式中,当环型子网中的环网元按照第一种布局方式进行布局,且环网元布局在双抛物线的边界上时,可以确定第一连线和第二连线所成的第四夹角,并将第四夹角与目标总数的商确定为任一第二网元组中每相邻两个环型子网的第三连线之间的第三夹角。

也即是,在第四夹角和目标总数均已知时,可以确定每相邻两个环型子网的第三连线之间的第三夹角。由于第三连线为由该环型子网的顶点与指定点共同确定的连线,且由于指定点为已知点,因此,在确定第三夹角后,即可确定每个环型子网对应的双抛物线的顶点布局在第三直线所在的方向。

其中,该目标总数等于任一第二网元组对应的第五总数减一。该第一连线为任一第二网元组中开始环网元与指定点的连线,第二连线为任一第二网元组中结束环网元与指定点的连线。

示例地,第二网元组中的五个环型子网分布在双抛物线的边界上的示意图请参考图16,其中,目标总数=5-1=4,开始环网元A1与指定点O的连线为第一连线OA1,结束环网元A2与指定点O的连线为第二连线OA2,第一连线OA1与第二连线OA2之间的夹角为第四夹角,且由于环型子网1的顶点C1与指定点O确定的第三连线与该第一连线重合,该环型子网1对应的第三连线即为第一连线OA1。类似的,由于环型子网5的顶点C5与指定点O确定的第三连线与该第二连线重合,该环型子网1对应的第三连线即为第二连线OA2。环型子网2的顶点C2与指定点O确定的连线为第三连线为OC2,环型子网3的顶点C3与指定点O确定的连线为第三连线为OC3,环型子网4的顶点C4与指定点O确定的连线为第三连线为OC4。从该图16可以看出,该五个环型子网对应的五个第三连线相当于平分了第四夹角,平分后的夹角即为每相邻两个环型子网对应的第三夹角。

在第三种可实现方式中,当环型子网中的环网元按照第二种布局方式进行布局时,可以基于任一环型子网对应的第六总数,确定该任一环型子网的布局宽度。

示例地,当环型子网布局在抛物线上,且环型子网中每相邻两个环网元之间的间距相等时,可以根据该任一环型子网中所有环网元之间的间距之和,及抛物线的常数项,确定该任一环型子网的布局宽度。

例如,可以根据该间距之和与常数项,通过勾股定理的原理,确定该任一环型子网的布

局宽度,即该第i个第二网元组中第j个环型子网的布局宽度wij,第i个第二网元组中第j个环型子网的下挂网元数Mij,相邻环网元之间的理想距离常量D,及抛物线的常数项b满足:

步骤2043c、确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数。

其中,组成任一环型子网的环网元布局对应的第三图形的边界上,第三图形的图形参数用于反映对应的第三图形上的点满足的几何特征。可选地,第三图形可以包括:椭圆形、双抛物线或抛物线(又称单抛物线)等图形。当第三图形为椭圆时,该图形参数为椭圆参数。当第三图形为双抛物线时,该图形参数为双抛物线参数。当第三图形为单抛物线时,该图形参数为单抛物线参数。

在步骤2043c的一种可实现方式中,当环型子网为单归属环时,该环型子网可以分布在椭圆形等图形的边界上。示例地,具有相同归属点的多个环型子网的环网元分别布局在多个椭圆形的边界上的示意图请继续参考图17。此时,如图18所示,该步骤2043c的实现过程可以包括:

步骤2043c1、基于任一环型子网对应的第六总数,估算任一环型子网对应的第三图形的第一周长。

可选地,可以根据环型子网的下挂网元的第六总数I4,及环型子网中相邻两个环网元之间的距离常量,估算环型子网对应的第三图形的第一周长。例如,第二网元组中第i个环型子网的下挂网元的第六总数I4,环型子网中相邻两个环网元之间的距离常量D,与第一周长L1可以满足:

L1=(max I4+1)×D。

步骤2043c2、基于任一环型子网对应的第三图形的周长公式,确定第三图形的第二周长。

椭圆形的标准方程为:

其中,a和b为椭圆参数,k3为椭圆形的控制参数。

根据该椭圆形的标准方程,可以得到该椭圆形的第二周长L2、椭圆参数a和b所满足的周长公式为:

步骤2043c3、基于第一周长和第二周长,获取任一环型子网对应的图形参数。

由于该第一周长和第二周长是从不同角度确定的同一个椭圆形的周长,两者应该相等,且两者中均包含椭圆参数a和b,因此,通过假设两者相等,并根据a和b的比例关系,可以确定该椭圆形的椭圆参数为:

在步骤2043c的另一种可实现方式中,当环型子网为双归属环型子网时,该环型子网可以分布在双抛物线的边界上。示例地,具有相同归属点的多个环型子网的环网元分别布局在多个双抛物线的边界上的示意图请参考图19。此时,如图20所示,该步骤2043c的实现过程可以包括:

步骤2043c4、基于任一环型子网对应的第六总数,估算任一环型子网对应的第三图形的第一周长。

该步骤2043c4的实现过程请相应参考步骤2043c1的实现过程。因此,可以得到第二网元组中第i个环型子网的下挂网元的第六总数I4,环型子网中相邻两个环网元之间的距离常量D,与第一周长L1可以满足:

L1=(max I4+1)×D。

步骤2043c5、基于任一环型子网对应的第三图形的周长公式,确定第三图形的第二周长。

双抛物线的标准方程为:

其中,a1、a2和b均为双抛物线参数。

由于双抛物线所满足的图形性质和单抛物线所满足的图形性质相似,因此,可以根据单抛物线的周长公式估算该双抛物线的第二周长,通过假设双抛物线参数a1=a2,可以得到如下第二周长关于双抛物线的抛物线弧长方程L(b):

其中,d为任一环型子网的两个归属点之间的距离,即该任一环型子网的开始环网元和结束环网元之间的距离。

步骤2043c6、基于任一环型子网对应的第一周长和第二周长,获取任一环型子网对应的图形参数中的第一子参数。

由于该抛物线弧长方程L(b)在(0,+∞)是单调递增的,且第一周长L1为常数,因此,在获取双抛物线的第一周长和第二周长后,可以通过二分迭代的方式求解参数b,即该参数b为双抛物线参数中的第一子参数。

步骤2043c7、基于任一环型子网对应的第一子参数,任一环型子网对应的布局宽度,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,确定任一环型子网对应的图形参数中的其他子参数,得到任一环型子网对应的图形参数。

可选地,双抛物线中的其他子参数a1和a2、第一子参数b、该任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离d(即两个归属点之间的距离d)可以满足:

其中,θ3为由环型子网的两个归属点所在直线的左端逆时针转到该环型子网的第三连线所经过的夹角。示例地,图21为图16的局部示意图请参考,由环型子网2的顶点C2与指定点O确定的连线为第三连线OC2,由两个归属点所在直线A1A2的左端逆时针转到第三连线OC2所经过的夹角为θ3。该夹角θ3的确定过程包括:在确定该任一环型子网对应的第三夹角后,可以确定该任一环型子网所在的第二网元组中布局在该任一环型子网左侧的环型子网,以及该位于左侧的环型子网对应的第三夹角,然后将该任一环型子网对应的第三夹角和位于左侧的环型子网对应的第三夹角的和确定为该夹角θ3。

在步骤2043c的又一种可实现方式中,当环型子网为双归属环型子网时,该环型子网可以分布在单抛物线的边界上。示例地,具有相同归属点的多个环型子网的环网元分别布局在多个单抛物线的边界上的示意图请参考图22。此时,如图23所示,该步骤2043c的实现过程可以包括:

步骤2043c8、基于任一第二网元组中每个环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,对任一第二网元组中至少一个环型子网进行排序,得到第一网络队列。

可选地,可以分别根据每个环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,计算每个环型子网的开始环网元和结束环网元在一个坐标方向上的坐标的平均值,然后按照该平均值由小到大的顺序,对该任一第二网元组中至少一个环型子网进行排序,得到第一网络队列。

并且,在第二种布局方式中,由于各个网元是按照网络层级由高到低的顺序自上向下布局的,即布局方向平行于y坐标方向,因此,在执行该步骤2043c8的过程中,可以按照环网元的x坐标的平均值对至少一个环型子网进行排序。

步骤2043c9、基于任一第二网元组中环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一第二网元组的第一重心的位置信息。

在第二种布局方式中,由于各个网元是按照网络层级由高到低的顺序自上向下布局的,即布局方向平行于y坐标方向,因此,该步骤2043c9的实现过程可以包括:确定任一第二网元组在x坐标方向上的第一重心的位置信息,相应的,任一第二网元组的第一重心可理解为该任一第二网元组的在x坐标方向上的重心。该任一第二网元组在x坐标方向上的第一重心的位置信息等于组内所有环型子网的开始环网元和结束环网元在x坐标方向上的坐标之和与该任一第二网元组对应的第五总数的商。

步骤2043c10、基于任一第二网元组的第一重心的位置信息、任一环型子网的布局宽度、任一环型子网在第一网络队列中的顺序,及任一环型子网的环等级,确定与开始环网元直接连接的环网元和与结束环网元直接连接的环网元中的至少一个目标环网元的位置信息。

在确定单抛物线的单抛物线参数时,可以先根据开始环网元和结束环网元的位置信息确定该环型子网中一个环网元的位置信息,然后将该环网元的位置信息带入单抛物线的标准方程,以得到该单抛物线参数。该环型子网中待计算位置信息的环网元可以为该环型子网中除开始环网元和结束环网元外的环网元重组的环型子网中的任一个环网元。

在确定任一第二网元组的第一重心的位置信息后,即可确定该任一第二网元组的布局位置,在确定该第二网元组环型子网的环网元的位置信息时,可以基于该布局位置,并参考各个环型子网的布局宽度和环型子网在第一网络队列中的顺序等信息,确定该环型子网中环网元在x坐标方向上的位置信息,然后根据该环型子网的环等级等信息确定该环型子网中环网元在y坐标方向上的位置信息。

可选地,为便于计算,该待计算位置信息的环网元可以为该重组的环型子网的开始环网元和结束环网元。示例地,在第二种布局方式中,对于第i个第二网元组对应的第一网络队列中第t个环型子网,其重组的环型子网的开始环网元的位置信息(xsit,ysit),该第一网络队列中各个环型子网的布局宽度wij,该第二网元组在x坐标方向上的第一重心的位置信息zi,及该环型子网的环等级k4,满足:

其中,ymin1为核心网元的y坐标的最小值,drw为该环型子网在x坐标方向上的间距常量,drh为该环型子网所在的第二网元组在y坐标方向上的间距常量。

重组的环型子网的结束环网元的位置信息(xeit,yeit),及该重组的环型子网布局宽度wit,满足:

其中,获取该重组的环型子网的布局宽度的实现过程请相应参考步骤2042c获取任一环型子网的布局宽度的实现过程。

步骤2043c11、基于任一环型子网对应的目标环网元的位置信息和对应的第三图形所满足的函数关系,确定图形参数。

单抛物线的标准方程为:

y=ax2-b;

其中,b为常量。

由于该重组的环型子网中的环网元均布局在该单抛物线上,该重组环型子网中所有环网元的位置信息均应满足该标准方程,因此,可以将该重组环型子网中位置信息已知的环网元的带入该标准方程,以得到该单抛物线参数a。将重组的环型子网的开始环网元的位置信息(xsit,ysit)和结束环网元的位置信息(xeit,yeit)中的任一个的位置信息(xs,ys)带入该标准方程,可得:

步骤2044c、基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息。

当环型子网中的环网元按照第一种布局方式进行布局时,如图24所示,该步骤2044c的实现方式可以包括:

步骤2044c1、基于任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网对应的第三图形坐标系。

当环网元所分布的第三图形的形状不同时,该步骤2044c1的实现方式也不同,下面以该第三图形分别为椭圆和双抛物线为例,分别对其进行说明:

当第三图形为椭圆形时,如图25所示,步骤2044c1的实现过程可以包括:

步骤2044c11、基于任一环型子网对应的图形参数,确定任一环型子网对应的第三图形的几何中心在第三图形中的第一相对位置。

椭圆形的椭圆参数a和b分别对应椭圆的长轴和短轴,因此,在获取该椭圆参数a和b后,就可以确定该椭圆形的形状,相应的,就可以确定该椭圆形的几何中心在该椭圆形中的第一相对位置。该第一相对位置可视为该几何中心相对于该椭圆形的定点的相对位置。

步骤2044c12、基于任一环型子网对应的第一相对位置和对应的布局宽度,确定任一环型子网对应几何中心在任一环型子网所在的目标第二网元组中的第二相对位置。

在确定任一环型子网所布局的椭圆形的几何中心在该椭圆形中的第一相对位置,及该任一环型子网所在的目标第二网元组中所有环型子网对应的布局宽度后,可以确定每个环型子网对应的椭圆形所占的面积大小,即可以确定每个环型子网对应的椭圆形的大小,相应的,根据该任一环型子网在该目标第二网元组对应的第一网络队列中的顺序,及每个环型子网对应的椭圆形的大小,即可确定该任一环型子网在该目标第二网元组中的第二相对位置。该第二相对位置可视为该环型子网的几何中心相对于该目标第二网元组中归属点的相对位置。

步骤2044c13、基于任一环型子网对应的第二相对位置和归属点的位置信息,确定任一环型子网对应的几何中心的位置信息。

归属点的位置信息用于指示该目标第二网元组的具体布局位置,在确定该任一环型子网在该目标第二网元组中的第二相对位置后,由于第二相对位置可视为该环型子网的几何中心相对于该目标第二网元组中归属点的相对位置,因此,可以根据该归属点的位置信息确定该几何中心的位置信息。

步骤2044c14、将任一环型子网对应的几何中心的位置信息确定为对应的第三图形坐标系的原点的位置信息,将任一环型子网对应的几何中心与对应的归属点的连线所在的方向确定为任一环型子网对应的第三图形坐标系的第一方向,将与第一方向垂直的方向确定为任一环型子网对应的第三图形坐标系的第二方向。

每个环型子网对应的第三图形坐标系为针对该环型子网建立的坐标系,因此,可以将该环型子网对应的几何中心确定为该第三图形坐标系的原点。将该几何中心与对应的归属点的连线所在的方向确定为对应环型子网所在的第三图形坐标系的第一方向。并将与该第一方向垂直的方向确定为对应环型子网所在的第三图形坐标系的第二方向。例如,请参考图16,该第一方向可以为x坐标方向,在确定该第三图形坐标系的x方向后,可以根据右手坐标系原则,确定该y坐标方向。

当第三图形为双抛物线时,如图26所示,该步骤2044c1的实现过程可以包括:

步骤2044c15、将任一环型子网的开始环网元和结束环网元的中点确定为任一环型子网对应的第三图形坐标系的坐标原点。

步骤2044c16、确定任一环型子网所在的第二网元组对应的参考图形。

当第三图形为双抛物线时,每个第二网元组中多个环型子网的顶点可以分布在该参考图形的边界上。为保证获取的网络拓扑的层次清晰性和美观性,该其参考图形可以为以指定定长为半径,以对应的第三图形坐标系的坐标原点为圆心的圆。该指定定长可以等于环型子网所分布的双抛物线的标准方程中的常数项。

在确定环型子网的布局宽度后,可以确定每个环型子网对应的双抛物线的顶点布局在对应的第三直线所在的方向上。且由于每个环型子网对应的双抛物线的顶点分布在该参考图形的边界上,因此,可以将环型子网对应的第三直线和参考图形的目标交点所处的位置确定为该环型子网对应的双抛物线的顶点所在的位置。

步骤2044c17、将对应的第三图形坐标系的坐标原点与目标交点的连线所在的方向确定为对应的第三图形坐标系的第二方向,将与第二方向垂直的方向确定为对应的第三图形坐标系的第一方向。

示例地,请参考图16,虚线所示的圆形为该第二网元组对应的参考图形,该参考图形的原点为开始环网元A1与结束环网元A2的中点A3,相应的,环型子网4对应的第三图形坐标系的坐标原点也位于该环型子网4的开始环网元和结束环网元的中点A3处。根据该图16可知该环型子网4对应的第三连线OC4与该参考图形存在目标交点,因此,可以确定该环型子网4对应的双抛物线的顶点位于该目标交点处,且该环型子网4对应的第三图形坐标系的y坐标方向可以沿该目标交点指向该第三图形坐标系的原点的方向。并且,根据右手坐标系原则,可以该第三图形坐标系的x坐标方向。

步骤2044c2、基于任一环型子网对应的第六总数,对应的第三图形坐标系和对应的图形参数,及对应的布局宽度,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息。

当环网元所分布的第三图形的形状不同时,该步骤2044c2的实现方式也不同,下面以该第三图形分别为椭圆和双抛物线为例,分别对其进行说明:

当第三图形为椭圆形时,可以分别根据每个环型子网对应的第六总数,对应的第三图形坐标系和对应的图形参数,及对应的布局宽度,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息。并且在确定每个环型子网上的环网元的位置信息时,可以根据待确定位置信息的环网元的布局大概位置,分别按照以下两条原则,确定对应环网元的位置信息:

若环网元位于椭圆的短轴左侧,该任一环型子网对应的第六总数I4,对应的第三图形坐标系和对应的椭圆的图形参数a和b,及该任一环型子网中每个环网元i的位置信息(xi,yi),可以满足:

若环网元位于椭圆的短轴右侧,该任一环型子网对应的第六总数I4,对应的第三图形坐标系和对应的椭圆的图形参数a和b,及该任一环型子网中每个环网元i的位置信息(xi,yi),可以满足:

当第三图形为双抛物线时,如图27所示,该步骤2044c2的实现过程可以包括:

步骤2044c21、基于任一环型子网对应的布局宽度、对应的第六总数、对应的图形参数,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,在任一环型子网所包括的多个环网元中,确定作为任一环型子网的顶点的目标环网元。

可选地,如图28所示,步骤2044c21的实现过程可以包括:

步骤c211、基于任一环型子网对应的图形参数和对应的布局宽度,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,确定任一环型子网对应的第三图形的第一弧长和第二弧长。

其中,第一弧长为位于第三图形的顶点左侧的弧的长度,第二弧长为位于第三图形的顶点右侧的弧的长度。第一弧长Ll和第二弧长Lr的计算公式可以为:

其中,θ4为该双抛物线的布局宽度,d为该任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,a1和a2分别为双抛物线的图形参数。

步骤c212、基于任一环型子网对应的第一弧长和第二弧长,及任一环型子网对应的第六总数,确定作为任一环型子网的顶点的目标环网元。

可选地,可以根据第一弧长在该双抛物线中的弧长占比,在任一环型子网所包括的多个下挂网元中,确定作为该任一环型子网的顶点的目标环网元。

例如,该目标环网元在多个下挂网元中的次序t、多个下挂网元的第六总数I4、第一弧长Ll和第二弧长Lr可以满足:

其中,round为四舍五入函数。

在确定该次序t后,可以按照该任一环型子网中环网元之间的连接关系,从开始环网元向结束环网元开始计数,将计数到t的环网元确定为作为该任一环型子网的顶点的目标环网元。

步骤2044c22、基于任一环型子网对应的布局宽度,目标环网元在任一环型子网中多个环网元中的次序,任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,任一环型子网对应的第三图形坐标系和对应的图形参数,确定每个环网元的位置信息。

可选地,对于该任一环型子网上的第i个环网元,该环网元的x坐标应满足下面的方程,且由于该方程为在各自区间内的单调函数,因此,在确定任一环型子网对应的布局宽度,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离后,可以将该布局宽度和该距离带入该方程,并通过二分迭代的方式求解每个环网元的x坐标,然后将该x坐标代入双抛物线的标准方程,以得到该x坐标对应的y坐标,进而得到每个环网元的位置信息。

其中,θ5为该任一环型子网对应的布局宽度,d为该任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,t为目标环网元在该任一环型子网的多个下挂网元中的次序,a1和a2分别为双抛物线的图形参数,I4为该任一环型子网多个下挂网元的第六总数,Ll为该任一环型子网对应的双抛物线的第一弧长,Lr为该任一环型子网对应的双抛物线的第二弧长。

需要说明的是,当环网元按照该第一种布局方式进行布局时,由于每个环网元的位置关系均是根据每个环型子网对应的第三图形坐标系确定的,因此,在获取到每个环网元在第三图形坐标系中的位置信息后,还需要根据该对应的第三图像坐标系和网络拓扑对应的全局坐标系,将该环网元在第三图形坐标系中的位置信息转换到该全局坐标系中,以得到在相同参考标准下的位置信息。可选地,在进行坐标转换时,环网元在转换前的坐标(x,y)和转换后的坐标(x’,y’)可以满足:

其中,η为第三图像坐标系相对于全局坐标系的坐标系旋转角度,dx为第三图像坐标系相对于全局坐标系的x轴方向偏移大小,dy为第三图像坐标系相对于全局坐标系的y坐标方向方向偏移大小。

当环型子网中的环网元按照第二种布局方式进行布局时,如图29所示,该步骤2044c的实现方式可以包括:

步骤2044c3、基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,通过二分迭代算法获取任一环型子网中每个环网元在第一方向上的位置信息。

可选地,对于该任一环型子网上的第i个环网元,该环网元的x坐标应满足下面的方程,且由于该方程为在区间[-w/2,w/2]内的单调函数,因此,在确定任一环型子网下挂网元的第六总数,对应的图形参数及对应的布局宽度后,可以将该布局宽度和该距离带入该方程,在该任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息限定的范围内,通过二分迭代的方式求解任一环型子网中每个环网元在第一方向上的位置信息。

可选地,环网元的x坐标应满足的方程为:

其中,I4为该任一环型子网下挂网元的第六总数,a为该任一环型子网的图形参数,w为该任一环型子网的布局宽度。

步骤2044c4、基于对应的图形参数和任一环网元在第一方向上的位置信息,确定任一环网元在第二方向上的位置信息。

在确定任一环型子网中每个环网元在第一方向上的位置信息后,可以将该环网元在第一方向上的位置信息带入该环型子网对应的第三图形的标准方程中,通过求解该方程得到该环网元在第二方向上的位置信息。

需要说明的是,以上为计算一个环型子网中环网元的位置信息的说明。但是,网络中通常包括多个环型子网。在计算该多个环型子网中环网元的位置信息的过程中,通常采用遍历并迭代的方式确定下一个环网元的位置信息的。且在该遍历迭代的过程中,是将当前网元的最短路径对应的网元确定为下一个需要计算位置信息的环网元,但是当网络结构比较复杂时,该迭代计算方式的性能较低,导致网络中网元位置信息的效率较低。为了提高计算网络中网元位置信息的效率,可以先按照网络的连通性及最短路径原则,将网络分成若干簇,并优先计算属于同一个簇内的环型子网中环网元的位置信息,然后计算不同簇之间的环型子网中环网元的位置信息。

将网络分簇的实现过程可以包括:将直接连接的次级网元划分至同一组,然后按照每个其余网元到次级网元的路径远近,将每个其余网元划分到最近路径对应的次级网元所在的组,完成分组后,每个组中包括的网元和链路组成的集合为一簇。并且,若某其他网元到不同组中次级网元的路径相等,可将该网元划分至任一组。且核心网元可以作为公共网元,属于每个簇。示例地,如图30所示,网元F1与网元F2属于核心网元,网元F4、网元F3、网元F5与网元F6属于次级网元,网元F7至F16属于低层级网元,按照以上网络分簇规则可将网络分为图30所示的簇1、簇2、簇3和簇4四个簇。其中,位于同一虚线圆内的网元属于同一簇。

在计算属于同一个簇内的环型子网中环网元的位置信息的过程中,可以通过以下策略将跨环链路并入环型子网,以及,在计算不同簇之间的环型子网中环网元的位置信息中,可以通过以下策略将跨簇链路并入环型子网,以便于在环型子网的计算过程,按照环网元之间的连接关系对各个环网元进行遍历,以提高遍历的效率,进而提高计算环网元位置信息的效率。

可选地,将跨环链路并入环型子网的过程可以包括:以任意一条跨环链路作为发起点,寻找该链路上任一网元到除该链路上网元的其他网元的路径。当该任一网元到该簇中环网元对应的路径为该任一网元到其他网元的路径中的最短路径时,可以确定该链路与最短路径经过的所有网元构成一个最小环结构,此时,可以将该最小环结构上的网元确定为新加入环型子网的环网元,即完成了该跨环链路并入环型子网的过程。当该任一网元到该簇中环网元对应的路径不是该任一网元到其他网元的路径中的最短路径时,继续遍历其他跨环链路,直到遍历完该簇内的所有跨环链路。并且在遍历过程中,可以按照网络层级由高到低的顺序进行遍历。且在计算最短路径的过程中,可以优先考虑同层环型子网,双归属环型子网,再考虑单归属环型子网和跨层环型子网,以减少网络中的链路交叉,使环结构显示更加明显。

可选地,将跨簇链路并入环型子网的过程可以包括:首先找到跨簇链路中的不是环网元的网元,并计算其到任一簇中环网元的最短路径,该最短路径经过的网元和该跨簇链路可构成一个跨层环,此时,可将该最短路径经过的网元更新为该环网元所在环的新入环网元,即完成了该跨簇链路并入环型子网的过程。并按照计算簇内环网元的原则,计算该新入环网元在对应簇内的下挂环。然后继续遍历其他跨簇链路,直到遍历完所有跨簇链路。

当待确定位置信息的网元为树网元时,由于每个树型子网与其他树型子网之间不会存在连接关系,通过将网络划分为树型子网络,并获取每个树型网元的位置信息,能够有效减少获得的网络拓扑中网元链路之间的交叉。

并且,对于不同类型的树型子网,该步骤204的实现方式不同。下面分别针对树型子网不同的类型,对该步骤204的实现方式进行说明:

当网络拓扑按照第一种布局方式进行布局且树网元为非孤立网元时,或者,当树型子网属于短树子网时,如图31所示,该步骤204的实现过程可以包括:

步骤2041d1、在组成树型子网的多个树网元中,确定第一根网元。

在一个树型子网中,网络层级最高的网元为该树型子网的第一根网元。且每个树型子网中通常只有一个第一根网元。因此,在执行该步骤2041d1时,可以将该树型子网中具有最高网络层级的树网元确定为该树型子网的第一根网元。

步骤2042d1、获取每个树网元的布局开始位置。

在该实现方式中,与同一第一根网元连接的多个其他树网元布局在以第一根网元为圆心,以指定长度为半径的圆上。也即是,树型子网中处于同一深度上的树网元可以布局在一个以指定半径,以第一根网元为圆心的圆弧上,不同深度的树网元可以分别布局在不同半径且以第一根网元为圆心的圆弧上。且树网元深度越大时,该树网元对应的圆弧的半径越大。此时,可以视为每个树型子网中的树网元布局在弧线树模型上,其示意图请参考图32,该图32中黑点为树网元,每两个树网元之间的实线用于表示该两个树网元之间存在连接关系,图32中深度相同的树网元布局在同一圆的圆弧上,深度不同的树网元布局同一圆心但半径不同的圆弧上,且树网元的深度越大时,树网元对应的圆弧的半径越大。其中,该其他树网元为树型子网中处根网元外的树网元。

每个树网元的布局开始位置可以由布局开始角度表征,对于不同类型的树网元,获取布局开始角度的实现方式可以包括:

当第一根网元所属的树型子网为短树子网时,第一根网元的布局开始角度可以为-180度。

当第一根网元为第一种布局方式中的非孤立网元时,如图33所示,可以基于第一根网元A和指定点O的位置信息,将第一根网元A和指定点O所在的直线确定为目标直线,并将目标射线OZ与指定直线的夹角确定为该第一根网元A的布局开始角度μ。其中,目标射线OZ为垂直于该目标直线,且发射方向背离该指定点的射线。该指定直线可以为在全局坐标系中,x坐标方向所在的直线。

当其他树网元所属的树型子网为短树子网,或者,其他树网元为第一种布局方式中的非孤立网元时,可以根据树网元之间的连接关系,对与同一父网元连接的多个子网元进行排序,得到第三网元队列。并基于任一其他树网元所连接的父网元的布局开始角度、布局宽度和宽度,及在第三网元队列中顺序位于该任一其他树网元之前的其他树网元的宽度,确定该任一其他树网元的布局开始角度。其中,其他树网元为多个树网元中除第一根网元外的树网元。

例如:第三网元队列中第t个其他树网元所连接的父网元的布局开始角度αf、布局宽度θf和宽度wf,及在第三网元队列中顺序位于任一其他树网元之前的其他树网元i的宽度wci,及该任一其他树网元的布局开始角度act,可以满足:

其中,每个树网元的宽度等于该树网元的子网元的宽度之和,且没有子网元的树网元的宽度为1。例如,如图34所示,该树型子网包括:树网元e1、树网元e2、树网元e3、树网元e4和树网元e5,树网元e4和树网元e5为树网元e3的子网元,树网元e2和树网元e3为树网元e1的子网元。该树网元e2、树网元e4和树网元e5没有子网元,可以确定该树网元e2、树网元e4和树网元e5的宽度均为1,树网元e3的宽度为该树网元e4的宽度和树网元e5的宽度的和,即该树网元e3的宽度为2,树网元e1的宽度为该树网元e2的宽度和树网元e3的宽度的和,即该树网元e1的宽度为3。

步骤2043d1、获取每个树网元的布局宽度。

其中,每个树网元的布局宽度可以由第五夹角表征。

当树网元为第一根网元时,该第一根网元的第五夹角为180度。

当树网元为其他树网元时,可以根据树网元之间的连接关系,基于任一其他树网元的宽度,任一其他树网元所连接的父网元的第五夹角和宽度,确定任一其他树网元的第五夹角。例如,该任一其他树网元t的第五夹角θct、任一其他树网元的宽度wct、该任一其他树网元所连接的父网元的第五夹角θf和宽度wf,可以满足:

通过将树网元布局在弧线树上,能够根据树网元的宽度分配树网元的布局宽度的大小,进而保证同一根网元下的所有树网元之间不出现交叉。

步骤2044d1、获取每个其他网元的深度。

树型子网中每个网元的深度等于网元到达该树型子网的根网元的最短路径中包括的网元的总数。因此,在执行该步骤2044d1时,对于任一其他网元,可以先确定该任一其他网元到达该任一其他网元所在的树型子网的根网元的最短路径,并统计该最短路径包括的网元的总数,该总数即为该任一其他环网元的深度。

步骤2045d1、基于任一其他树网元深度、布局开始位置和布局宽度,及第一根网元的位置信息,确定任一其他树网元的位置信息。

可选地,该任一其他树网元的深度p、布局开始位置ɑ、布局宽度θ6、第一根网元的位置信息(x0,y0),及该任一其他树网元的位置信息(x,y),可以满足:

其中,h为树的每一层的高度常量。

当待确定位置信息的网元为孤立网元时,该孤立网元之间可以按照树型连接,下面以孤立网元均为树型子网中的树网元为例,对该步骤204的实现过程进行说明。如图35所示,该步骤204的实现过程可以包括:

步骤2041d2、在组成树型子网的多个树网元中,确定第二根网元。

该步骤2041d2的实现过程请相应相应参考步骤2041d1的实现过程。

步骤2042d2、对所有孤立树型子网中的第二根网元进行排序,得到第四网元队列。

由于孤立树型子网中的第二根网元与核心网元之间不存在连通路径,因此,可以随机对网络中的多个第二根网元进行初始排序,并根据多个第二根网元的深度对该初始排序结果进行调整,以得到该第四网元队列。例如,对初始排序结果进行调整的过程,可以按照将具有较大深度的多个孤立树型子网对应的第二根网元岔开的原则进行。其中,孤立树型子网的深度可以等于该孤立树型子网中具有最大深度的树网元的深度。

步骤2043d2、获取每个树网元的布局宽度。

可选地,每个树网元的布局宽度可以由第五夹角表征。此时,可以根据树网元之间的连接关系,获取每个树网元的宽度,并基于每个树网元的宽度,确定每个树网元的布局宽度。

可选地,树网元的宽度与夹角之间存在对应关系,当在根据该树网元的宽度确定该树网元对应的第五夹角时,可以根据树网元的宽度查询该对应关系,并将该宽度对应的夹角确定为该树网元的宽度。例如,假设宽度与夹角之间的对应关系为:宽度与夹角成正比,且度量为1的宽度对应的夹角阈值为ω度,则宽度为m的树网元的布局宽度w=m×ω。

步骤2044d2、获取每个树网元的布局开始位置。

可选地,孤立网元可以布局在非孤立网元的布局区域外。例如,如图36所示,图36中黑点表示孤立网元,每两个孤立网元之间的实线用于表示该两个孤立网元之间存在连接关系,当非孤立网元按照第一种布局方式布局时,孤立网元可以布局在非孤立网元所在的圆形区域的外部。且存在连接关系的孤立网元可以布局在树型子网中。

此时,每个树网元的布局开始位置可以由布局开始角度表征,该布局开始角度可以通过圆形区域的圆心角表示。相应的,在确定任一第二根网元的布局开始角度时,可以基于第四网元队列中顺序位于该任一第二根网元之前的其他第二根网元的宽度,确定第二根网元的布局开始位置。例如,可以假设第四网元队列中的第一个第二根网元的布局开始角度为0,则第四网元队列中第t个第二根网元的布局开始角度βt,第四网元队列中第i个根网元的宽度为wi,可以满足:

其中,α为每相邻的两个第二根网元间的角度差常量。

步骤2045d2、基于指定半径、所有第二根网元的宽度之和,及在第四网元队列中顺序位于任一第二根网元之前的其他第二根网元的宽度之和,确定任一第二根网元的位置信息。

可选地,该指定半径可以为非孤立网元到原点的距离的最大值作为半径Rr。这样一来,可以使所有孤立网元均布局在非孤立网元的外部,使得孤立网元和非孤立网元之间不会存在干扰。

并且,第四网元队列中第t个第二根网元的位置信息(xt,yt),指定半径Rr、第四网元队列中所有第二根网元的宽度之和∑w,及在第四网元队列中顺序位于该第t个第二根网元之前的其他第二根网元的宽度之和可以满足:

步骤2046d2、基于任一其他树网元的布局开始位置和布局宽度,及第一根网元的位置信息,确定任一其他树网元的位置信息。

该步骤2046d2的实现过程请相应参考步骤2045d1的实现过程。

当树型子网属于长树子网时,请参考图37,该步骤204的实现过程可以包括:

步骤2041d3、获取多个树型子网组成的整体网络的第二重心的位置信息。

在第二种布局方式中,由于各个网元是按照网络层级由高到低的顺序自上向下布局的,即布局方向平行于y坐标方向,因此,该步骤2041d3的实现过程可以包括:确定该整体网络在x坐标方向上的第二重心的位置信息,相应的,该整体网络的第二重心可理解为该整体网络在x坐标方向上的重心。该整体网络在x坐标方向上的第二重心的位置信息等于该整体网络中所有树型子网的原始根网元在x坐标方向上的坐标之和与长树的个数的商。

步骤2042d3、获取每个树型子网的宽度。

树型子网的宽度可以等于该树型子网中根网元的宽度。

步骤2043d3、按照每个树型子网的第三根网元的位置信息,对多个树型子网进行排序,得到第二网络队列。

该第三根网元可以为树型子网的树型子网中的根网元。在执行该步骤2043d3时,可以按照多个树型子网所属的树型子网中第三根网元的x值由小到大的顺序,对该多个树型子网进行排序,以得到第二网络队列。

步骤2044d3、基于每个树型子网的宽度,第二重心的位置信息,及在第二网络队列中顺序位于任一树型子网之前的其他树型子网的宽度,确定任一树型子网的第三根网元的位置信息。

可选地,该树型子网中的树网元的布局方式可以满足:处于同一深度上的树网元可以布局在一条水平线上,且所有树网元在同一水平面上的投影形成点等间距排布。也即是,该树型子网中的树网元可以布局在直线树模型上。例如,图38为本申请实施例提供的一种直线树模型的结构示意图,该图38中的黑点表示网元,网元之间的实线表示网元之间存在连接关系。如图38所示,处于同一深度上的树网元可以布局在一条水平线上,所有树网元在同一水平面上的投影形成的点等间距排布(即图38中每相邻两个箭头之间的间距相等),每相邻两个深度上的树网元的竖直方向上的间距相等,且每个树网元所占的宽度与该树网元的宽度成正比。

当将树网元布局在直线树模型上时,由于树的发散方向竖直向下,使得树型子网的每一层网元分布在一条水平线上,可以根据树网元的宽度分配其所占水平宽度的大小,保证了同一个根网元下的所有树网元之间不存在交叉。

相应的,在该布局方式中,第二网络队列中第j个第三根网元的位置信息(xj,yj)、每个树型子网的宽度wi,x坐标方向上的第二重心的位置信息z,可以满足:

其中,k5为长树宽度倍数常量,dtw为树型子网之间在x坐标方向上的间距常量,dth为长树网元与其它网元在y坐标方向上的间距常量,ymin2为非长树网元在y坐标方向上的最小值,I5为第二网络队列中树型子网的总数。

步骤2045d3、根据树网元之间的连接关系,对与同一父网元连接的多个子网元进行排序,得到第五网元队列。

可选地,对于与同一父网元连接的多个子网元,可以随机地对该多个子网元进行初始排序,并根据多个子网元的宽度对该初始排序结果进行调整,以得到该第五网元队列。例如,对初始排序结果进行调整的过程,可以按照将具有较大宽度的多个子网元岔开的原则进行。

步骤2046d3、基于任一其他树网元所连接的父网元的位置信息,任一其他树网元的宽度,及在第五网元队列中顺序位于任一其他树网元之前的其他树网元的位置信息和宽度,确定任一其他树网元的位置信息。

可选地,基于任一其他树网元所连接的父网元的位置信息(xf,yf),任一其他树网元的宽度wt,及在第五网元队列中顺序位于任一其他树网元之前的其他树网元的宽度wi,在该第五网元队列中该其他树网元前一个其他网元在x坐标方向上的位置信息xct-1,及第五网元队列中第t个其他树网元的位置信息(xct,yct),可以满足:

其中,k5为长树宽度倍数常量,h为树的每一层的高度常量,I6为第五网元队列中其他树网元的总数。且当t=1时,xct-1=0。

步骤205、基于多个网元之间的连接关系和每个网元的位置信息,建立网络拓扑。

在获取网络中每个网元的位置信息后,可以根据该位置信息和网络中网元之间的连接关系,将该网络拓扑可视化,在网络组网信息的表示和分析上,具有举足轻重的作用。例如,可以对网络资源管理、评估分析、规划设计、实施整改和例行维护等均具有重大参考意义。

示例地,当网络中的多个网元按照第一种布局方式进行布局时,根据本申请实施例提供的网络拓扑的确定方法获得的网络拓扑的示意图请参考图39。如图39所示,该网络拓扑中的网元是以该图的几何中心为起点由内向外分布的,且该网络拓扑中的核心网元布局在以几何中心处为圆心的圆形上,次级网元布局在以几何中心为圆心且包括两个圆形的同心圆形上,环网元中的一部分布局在双抛物线上,环网元中的另一部分布局在椭圆形上,树网元布局在弧线树模型上,孤立网元布局在非孤立网元所在的圆形区域外的区域中。

当网络中的多个网元按照第二种布局方式进行布局时,根据本申请实施例提供的网络拓扑的确定方法获得的网络拓扑的示意图请参考图40。如图40所示,该网络拓扑中的网元(如黑点所示)是自上向下分布的,且该网络拓扑中的核心网元布局在一段圆弧上,环网元布局在单抛物线上,短树子网中的树网元布局在弧线树模型上,长树子网中的树网元布局在直线树模型上。

从该图39和图40均可以看出:该网络拓扑中的链路交叉较少,该网络拓扑具有较好的对称性,且该网络拓扑能够较清楚地呈现网络的结构、网元的网络层级及不同子网之间的关系。

综上所述,本申请提供了一种网络拓扑的确定方法,通过基于多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,分别确定多个子网络,按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息,并基于多个网元之间的连接关系和每个网元的位置信息,建立网络拓扑,相较于相关技术,能够自动地获取网元的位置信息,无需手动对网络拓扑进行调整,有效地提高了获取网络拓扑的效率。还能够有效地减少网络拓扑中的链路交叉,且无需预置网元的初始位置,使得获取的网络拓扑的结果唯一,且获取的网络拓扑能够较清楚地呈现网络的结构、网元的网络层级及不同子网之间的关系。并且,由于在确定网元的位置信息时,采用的图形均为具有较好对称性的图形,使得获取的网络拓扑具有较好的对称性。同时,在该计算网元的位置信息的过程中,通过采用定积分、二分迭代、图形参数求解以及坐标变换等方式简化计算量,能够减少确定网元位置信息的耗时,解决了相关中算法不收敛和效率低的问题。

需要说明的是,本申请实施例提供的网络拓扑的确定方法步骤的先后顺序可以进行适当调整,步骤也可以根据情况进行相应增减,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本发明的保护范围之内,因此不再赘述。

下述为本申请的装置实施例,可以用于执行本申请的方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请方法实施例。

图41示出了本申请示例性实施例提供的一种网络拓扑的确定装置900的框图,如图41所示,该装置900可以包括:

获取模块901,用于获取用于组成网络的多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,网络层级用于反映网元在网络中的重要程度。

第一确定模块902,用于基于多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,分别确定多个子网络。

第二确定模块903,用于按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息。

建立模块904,用于基于多个网元之间的连接关系和每个网元的位置信息,建立网络拓扑。

可选地,第二确定模块903,用于:

对组成核心子网的多个核心网元进行排序,得到第一网元队列,核心网元为多个网元中具有最高网络层级的网元。

获取第一网元队列中相邻的每两个核心网元之间的第一间距。

基于第一间距和核心网元的总数,确定每个核心网元的位置信息。

可选地,多个核心网元布局在第一图形的边界上,第二确定模块903,用于基于第一间距和核心网元的总数,确定每个核心网元的位置信息时,具体用于:

基于核心网元的总数,确定第一图形的第一定长参数,第一定长参数用于反映第一图形上的点满足的几何特征。

按照每个核心网元在第一网元队列中的顺序,基于第一定长参数和第一间距,依次确定核心网元的位置信息。

可选地,第一图形包括:圆形、椭圆形或正多边形。

可选地,第二确定模块903,用于获取第一网元队列中相邻的每两个核心网元之间的第一间距时,具体用于:基于两个核心网元之间的下挂网元的第一总数,确定第一间距。

可选地,第一间距由两个核心网元中每个核心网元与指定点的连线之间的第一夹角表征,第二确定模块903用于基于两个核心网元之间的下挂网元的第一总数,确定第一间距时,具体用于:

确定第一总数在第二总数中的第一总数占比,第二总数为所有核心网元的下挂网元的总数。

将第一总数占比与360度的乘积确定为第一夹角。

可选地,第二确定模块903,用于:

基于网元之间的连接关系,将次级子网络的多个次级网元划分至多个第一网元组,次级网元为多个网元中与核心网元直接连接的网元,核心网元为多个网元中具有最高网络层级的网元。

对每个第一网元组中至少一个次级网元进行排序,得到第二网元队列。

对多个第一网元组进行排序,得到网元组队列。

基于每个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的第三总数,确定每个第一网元组的布局宽度。

基于每个第一网元组的布局宽度和任一第一网元组在网元组队列中的顺序,确定任一第一网元组的布局开始位置。

基于布局宽度、布局开始位置、多个第一网元组的总组数、第二网元队列、网元组队列和每个第一网元组中的次级网元的总数,确定每个次级网元的位置信息。

可选地,多个次级网元布局在至少一个第二图形的边界上,第二确定模块903用于基于布局宽度、布局开始位置、多个第一网元组的总组数、第二网元队列、网元组队列和每个第一网元组中的次级网元的总数,确定每个次级网元的位置信息时,具体用于:

基于每个次级网元所在的第一网元组在网元组队列中的顺序,确定每个次级网元所在的第二图形。

基于次级网元的总数和第一网元组的总组数,确定每个第二图形的第二定长参数,第二定长参数用于反映对应的第二图形上的点满足的几何特征。

按照每个次级网元在第二网元队列和网元组队列中的顺序,基于次级网元对应的第二定长参数、布局宽度,布局开始位置,及每个次级网元所在第一网元组中次级网元的总数,确定次级网元的位置信息。

可选地,每个第二图形均位于核心网元对应的第一图形的外部。

当至少一个第二图形为一个第二图形时,第二图形包括:圆形、椭圆形或正多边形。

当至少一个第二图形为多个第二图形时,多个第二图形构成的整体图形包括:同心圆形、同心椭圆形或同心正多边形。

可选地,第二确定模块903用于对多个第一网元组进行排序,得到网元组队列时,具体用于:

按照每个第一网元组对应的第三总数由大到小的顺序,对多个第一网元组进行初始排序,得到初始网元组队列。

按照每个第一网元组对应的目标距离由大到小的顺序,对初始网元组队列重新排序,得到网元组队列,目标距离为第一网元组在初始网元组队列中的位置到初始网元组队列的中心位置的距离。

可选地,每个第一网元组的布局宽度由第一网元组中位于最外侧的两个次级网元与指定点的连线之间的第二夹角表征,第二确定模块903用于基于每个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的第三总数,确定每个第一网元组的布局宽度时,具体用于:

确定任一第一网元组对应的第三总数在第四总数中的第二总数占比,第四总数为多个第一网元组中所有次级网元的下挂网元的总数。

基于任一第一网元组对应的第二总数占比,确定任一第一网元组的第二夹角。

可选地,每个第一网元组的布局开始位置由布局开始角度表征,布局开始角度为布局开始位置与指定点的连线相对于指定0度的偏移角度,第二确定模块903用于基于每个第一网元组的布局宽度和任一第一网元组在网元组队列中的顺序,确定任一第一网元组的布局开始位置时,具体用于:

基于任一第一网元组在网元组队列中的顺序,及在网元组队列中位于任一第一网元组之前的其他第一网元组的布局宽度,获取任一第一网元组的布局开始角度。

可选地,第二确定模块903,用于:

将至少一个环型子网划分至至少一个第二网元组,环型子网中的网元呈环状连接,属于环型子网的网元为环网元。

基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度。

确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数,组成任一环型子网的环网元布局在对应的第三图形的边界上,图形参数用于反映对应的第三图形上的点满足的几何特征。

基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息。

可选地,第二确定模块903用于基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息时,具体用于:

基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,通过二分迭代算法获取任一环型子网中每个环网元在第一方向上的位置信息。

基于对应的图形参数和任一环网元在第一方向上的位置信息,确定任一环网元在第二方向上的位置信息。

可选地,第二确定模块903还用于:

基于任一第二网元组中每个环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,对任一第二网元组中至少一个环型子网进行排序,得到第一网络队列。

相应的,第二确定模块903用于确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数时,具体用于:

基于任一第二网元组中环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一第二网元组的第一重心的位置信息。

基于任一第二网元组的第一重心的位置信息、任一环型子网的布局宽度、任一环型子网在第一网络队列中的顺序,及任一环型子网的环等级,确定与开始环网元直接连接的环网元和与结束环网元直接连接的环网元中的至少一个目标环网元的位置信息。

基于任一环型子网对应的目标环网元的位置信息和对应的第三图形所满足的函数关系,确定图形参数。

可选地,第二确定模块903用于基于任一环型子网中下挂网元的第六总数,对应的图形参数,对应的布局宽度,及任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息时,具体用于:

基于任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网对应的第三图形坐标系。

基于任一环型子网对应的第六总数,及对应的第三图形坐标系和对应的图形参数,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息。

可选地,第二确定模块903用于基于任一环型子网对应的第六总数,及对应的第三图形坐标系和对应的图形参数,确定任一环型子网中每个环网元的位置信息时,具体用于:

基于任一环型子网对应的布局宽度、对应的第六总数、对应的图形参数,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,在任一环型子网所包括的多个环网元中,确定作为任一环型子网的顶点的目标环网元。

基于任一环型子网对应的布局宽度,目标环网元在任一环型子网中多个环网元中的次序,任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,任一环型子网对应的第三图形坐标系和对应的图形参数,确定每个环网元的位置信息。

可选地,第二确定模块903用于基于任一环型子网对应的布局宽度、对应的第六总数、对应的图形参数,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,在任一环型子网所包括的多个环网元中,确定作为任一环型子网的顶点的目标环网元时,具体用于:

基于任一环型子网对应的图形参数和对应的布局宽度,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,确定任一环型子网对应的第三图形的第一弧长和第二弧长,第一弧长和第二弧长分别为位于第三图形的顶点两侧的弧的长度。

基于任一环型子网对应的第一弧长和第二弧长,及任一环型子网对应的第六总数,确定作为任一环型子网的顶点的目标环网元。

可选地,第二确定模块903用于基于任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网对应的第三图形坐标系时,具体用于:

将任一环型子网的开始环网元和结束环网元的中点确定为任一环型子网对应的第三图形坐标系的坐标原点。

确定任一环型子网所在的第二网元组对应的参考图形,参考图形为以指定定长为半径,以对应的第三图形坐标系的坐标原点为圆心的圆。

确定任一环型子网对应的目标交点,目标交点为任一环型子网所在的第二网元组对应的参考图形与任一环型子网的第三连线的交点,任一环型子网的顶点与指定点位于第三连线上。

将对应的第三图形坐标系的坐标原点与目标交点的连线所在的方向确定为对应的第三图形坐标系的第二方向,将与第二方向垂直的方向确定为对应的第三图形坐标系的第一方向。

可选地,第二确定模块903用于基于任一环型子网的开始环网元和结束环网元的位置信息,确定任一环型子网对应的第三图形坐标系时,具体用于:

基于任一环型子网对应的图形参数,确定任一环型子网对应的第三图形的几何中心在第三图形中的第一相对位置。

基于任一环型子网对应的第一相对位置和对应的布局宽度,确定任一环型子网对应几何中心在任一环型子网所在的目标第二网元组中的第二相对位置。

基于任一环型子网对应的第二相对位置和归属点的位置信息,确定任一环型子网对应的几何中心的位置信息,归属点为目标第二网元组中至少一个环型子网中共同存在的环网元。

将任一环型子网对应的几何中心的位置信息确定为对应的第三图形坐标系的原点的位置信息,将任一环型子网对应的几何中心与对应的归属点的连线所在的方向确定为任一环型子网对应的第三图形坐标系的第一方向,将与第一方向垂直的方向确定为任一环型子网对应的第三图形坐标系的第二方向。

可选地,第二确定模块903用于确定任一环型子网的环网元对应的第三图形的图形参数时,具体用于:

基于任一环型子网对应的第六总数,估算任一环型子网对应的第三图形的第一周长。

基于任一环型子网对应的第三图形的周长公式,确定第三图形的第二周长。

基于第一周长和第二周长,获取任一环型子网对应的图形参数。

可选地,第二确定模块903用于基于第一周长和第二周长,获取任一环型子网对应的图形参数时,具体用于:

基于任一环型子网对应的第一周长和第二周长,获取任一环型子网对应的图形参数中的第一子参数。

基于任一环型子网对应的第一子参数,任一环型子网对应的布局宽度,及任一环型子网中开始环网元和结束环网元之间的距离,确定任一环型子网对应的图形参数中的其他子参数,得到任一环型子网对应的图形参数。

可选地,第二确定模块903用于将至少一个环型子网划分至至少一个第二网元组时,具体用于:

将具有相同开始环网元和相同结束环网元的环型子网划分至同一第二网元组,得到至少一个第二网元组。

可选地,第二确定模块903用于将至少一个环型子网划分至至少一个第二网元组时,具体用于:将环等级相同的环型子网划分至同一第二网元组,得到至少一个第二网元组。

可选地,任一环型子网的布局宽度由任一环型子网的第三夹角表征,第二确定模块903用于基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度时,具体用于:将180度与任一第二网元组对应的第五总数的商,确定为任一第二网元组中每个环型子网所占的第三夹角。

可选地,任一环型子网的布局宽度由任一环型子网的第三夹角表征,第二确定模块903用于基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度时,具体用于:

确定第一连线和第二连线所成的第四夹角,第一连线为任一第二网元组中开始环网元与指定点的连线,第二连线为任一第二网元组中结束环网元与指定点的连线。

将第四夹角与目标总数的商确定为任一第二网元组中每相邻两个环型子网的第三连线之间的第三夹角,环型子网的顶点与指定点位于第三连线上,目标总数等于任一第二网元组对应的第五总数减一。

可选地,任一环型子网的布局宽度由任一环型子网的第三夹角表征,第二确定模块903用于基于每个第二网元组中环型子网的第五总数,确定任一环型子网的布局宽度时,具体用于:基于任一环型子网对应的第六总数,确定任一环型子网的布局宽度。

可选地,第二确定模块903,用于:

在组成树型子网的多个树网元中,确定第一根网元,树型子网中的网元呈树状连接,属于树型子网的网元为树网元。

获取每个树网元的布局开始位置和布局宽度。

基于任一其他树网元的布局开始位置和布局宽度,及第一根网元的位置信息,确定任一其他树网元的位置信息,其他树网元为多个树网元中除第一根网元外的树网元。

可选地,第二确定模块903还用于:

获取每个其他网元的深度。

第二确定模块903用于基于任一其他树网元的布局开始位置和布局宽度,及第一根网元的位置信息,确定任一其他树网元的位置信息时,具体用于:

基于任一其他树网元深度、布局开始位置和布局宽度,及第一根网元的位置信息,确定任一其他树网元的位置信息。

可选地,每个树网元的布局开始位置由布局开始角度表征,第二确定模块903用于获取每个树网元的布局开始位置时,具体用于:

基于第一根网元的位置信息,将第一根网元和指定点所在的直线确定为目标直线。

将目标射线与指定直线的夹角确定为第一根网元的布局开始角度,目标射线为垂直于目标直线,且发射方向背离指定点的射线。

或者,第一根网元的布局开始角度为-180度。

可选地,每个树网元的布局开始位置由布局开始角度表征,第二确定模块903用于获取每个树网元的布局开始位置时,具体用于:

根据树网元之间的连接关系,对与同一父网元连接的多个子网元进行排序,得到第三网元队列。

基于任一其他树网元所连接的父网元的布局开始角度、布局宽度和宽度,及在第三网元队列中顺序位于任一其他树网元之前的其他树网元的宽度,确定任一其他树网元的布局开始角度。

可选地,每个树网元的布局宽度由第五夹角表征,第二确定模块903用于获取每个树网元的布局宽度时,具体用于:

第一根网元的第五夹角为180度。

和/或,

根据树网元之间的连接关系,基于任一其他树网元的宽度,任一其他树网元所连接的父网元的第五夹角和宽度,确定任一其他树网元的第五夹角。

可选地,第二确定模块903,还用于:

对所有孤立树型子网中的第二根网元进行排序,得到第四网元队列,孤立树型子网中的网元呈树状连接,属于孤立树型子网的网元为孤立树网元,孤立树网元与核心网元之间不存在连接路径,核心网元为多个网元中具有最高网络层级的网元。

基于指定半径、所有第二根网元的宽度之和,及在第四网元队列中顺序位于任一第二根网元之前的其他第二根网元的宽度之和,确定任一第二根网元的位置信息。

可选地,每个树网元的布局开始位置由布局开始角度表征,第二确定模块903用于获取每个树网元的布局开始位置时,具体用于:基于在第四网元队列中顺序位于任一第二根网元之前的其他第二根网元的宽度,确定第二根网元的布局开始位置。

可选地,每个树网元的布局宽度由第五夹角表征,第二确定模块903获取每个树网元的布局宽度时,具体用于:

根据树网元之间的连接关系,获取每个树网元的宽度。

基于每个树网元的宽度,确定每个树网元的布局宽度。

可选地,与同一第一根网元连接的多个其他树网元布局在以第一根网元为圆心,以指定长度为半径的圆上。

可选地,第二确定模块903,用于:

获取多个树型子网组成的整体网络的第二重心的位置信息。

获取每个树型子网的宽度。

按照每个树型子网的第三根网元的位置信息,对多个树型子网进行排序,得到第二网络队列。

基于每个树型子网的宽度,第二重心的位置信息,及在第二网络队列中顺序位于任一树型子网之前的其他树型子网的宽度,确定任一树型子网的第三根网元的位置信息。

根据树网元之间的连接关系,对与同一父网元连接的多个子网元进行排序,得到第五网元队列。

基于任一其他树网元所连接的父网元的位置信息,任一其他树网元的宽度,及在第五网元队列中顺序位于任一其他树网元之前的其他树网元的位置信息和宽度,确定任一其他树网元的位置信息。

可选地,第一确定模块902,用于:将由核心网元连接组成的网络确定为核心子网络,核心网元为具有最高网络层级的网元。

可选地,第一确定模块902,用于:

将呈环状连接的其他网元组成的网络确定为环型子网络,其他网元为网络中除核心网元外的网元。

和/或,将呈树型连接的其他网元组成的网络确定为树型子网。

可选地,网络拓扑中的网元以具有最高网络层级的网元为起点,按照网络层级由高到低的顺序由内向外分布。

可选地,网络拓扑中的网元以具有最高网络层级的网元为起点,按照网络层级由高到低的顺序自上向下分布。

综上所述,本申请提供了一种网络拓扑的确定装置,通过第一确定模块基于多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,分别确定多个子网络,第二确定模块按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息,并基于多个网元之间的连接关系和每个网元的位置信息,建立网络拓扑,相较于相关技术,能够自动地获取网元的位置信息,无需手动对网络拓扑进行调整,有效地提高了获取网络拓扑的效率。还能够有效地减少网络拓扑中的链路交叉,且无需预置网元的初始位置,使得获取的网络拓扑的结果唯一,且获取的网络拓扑能够较清楚地呈现网络的结构、网元的网络层级及不同子网之间的关系。并且,由于在确定网元的位置信息时,采用的图形均为具有较好对称性的图形,使得获取的网络拓扑具有较好的对称性。同时,在该计算网元的位置信息的过程中,通过采用定积分、二分迭代、图形参数求解以及坐标变换等方式简化计算量,能够减少确定网元位置信息的耗时,解决了相关中算法不收敛和效率低的问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置、模块和子模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

以上装置中的各个模块可以通过软件或硬件或软硬件结合的方式来实现。当至少一个模块是硬件的时候,该硬件可以是逻辑集成电路模块,可具体包括晶体管、逻辑门阵列或算法逻辑电路等。至少一个模块是软件的时候,该软件以计算机程序产品形式存在,并被存储于计算机可读存储介质中。该软件可以被一个处理器执行,也即是,在该软件对应的计算机程序产品被运行时,该软件被执行,以实现前述各个模块的功能。因此可替换地,网络拓扑的确定装置可以由一个处理器执行软件程序来实现,本实施例对此不限定。

本申请示例性实施例还提供了一种网络拓扑的确定装置。示例地,该网络拓扑的确定装置可以为终端。该网络拓扑的确定装置包括:处理器和存储器。在处理器执行存储器存储的计算机程序时,网络拓扑的确定装置执行本申请实施例提供的网络拓扑的确定方法。例如:处理器被配置为:获取用于组成网络的多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,网络层级用于反映网元在网络中的重要程度;基于多个网元之间的连接关系和每个网元的网络层级,分别确定多个子网络;按照网络中网元的网络层级由高到低的顺序,基于每个子网络中各个网元之间的连接关系,确定每个网元的位置信息;基于多个网元之间的连接关系和每个网元的位置信息,建立网络拓扑。

示例地,请参考图42,其示出了本申请示例性实施例涉及的一种网络拓扑的确定装置20的结构示意图,该网络拓扑的确定装置20可以包括:处理器22和信号接口24。

处理器22包括一个或者一个以上处理核心。处理器22通过运行软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。处理器22可以是通用处理器,例如,中央处理器(central processing unit,CPU),转发芯片,或者CPU与转发芯片的组合。或者,上述处理器也可以是硬件芯片,该硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device,CPLD),现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA),通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。其中,上述转发芯片可以包括网络处理器(network processor,NP),FPGA或ASIC。

信号接口24可以为多个,该信号接口24用于与其它装置或模块建立连接,例如:可以通过该信号接口24与收发机进行连接。因此,可选地,该装置20还可包括所述收发机(图中未示出)。该收发机具体执行信号收发。当处理器22需要执行信号收发操作的时候可以调用或驱动收发机执行相应收发操作。因此,当装置20进行信号收发的时候,处理器22用于决定或发起收发操作,相当于发起者,而收发机用于具体收发执行,相当于执行者。该收发机也可以是收发电路、射频电路或射频单元,本实施例对此不限定。

可选的,网络拓扑的确定装置20还包括存储器26、总线28等部件。其中,存储器26与信号接口24分别通过总线28与处理器22相连。

存储器26可用于存储软件程序以及模块。具体的,存储器26可存储至少一个功能所需的程序模块262,该程序可以是应用程序或驱动程序。

其中,该程序模块262可以包括:

获取单元2621,具有与获取模块901相同或相似的功能。

第一确定单元2622,具有与第一确定模块902相同或相似的功能。

第二确定单元2623,具有与第二确定模块903相同或相似的功能。

建立单元2624,具有与建立模块904相同或相似的功能。

本申请实施例还提供了一种存储介质,该存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质,存储介质内存储有计算机程序,该计算机程序指示网络拓扑的确定装置执行本申请实施例提供的任一的网络拓扑的确定方法。该存储介质可以包括:只读存储器(read-only memory,ROM)或随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。

本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行本申请实施例提供的网络拓扑的确定方法。该计算机程序产品可以包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者通过该计算机可读存储介质进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如,固态硬盘(solid state disk,SSD))等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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