复杂协作网络的动态多层可视化方法

技术领域

本发明涉及网络技术领域，具体是复杂协作网络的动态多层可视化方法。

背景技术

复杂网络是对复杂系统非常一般的抽象和描述的方式，它强调了系统结构的拓扑特征，复杂网络的拓扑性质主要有度与度分布、平均路径长度、聚类系数等。

中国专利号CN108446384A提供一种基于WebGL的网络拓扑可视化系统、数据可视化方法。所述系统包括：大规模网络拓扑可视化展示系统、数据中间层以及后端服务器；数据中间层为前端浏览器和后端服务器的中间连接部分，用于处理前后端的数据变化；所述数据中间层用于将所述后端服务器发送的数据经中间件进行数据处理、本地缓存及部分渲染，并根据所述前端浏览器的用户展示请求将缓存的部分或全部数据传送显示。

但是一种基于WebGL的网络拓扑可视化系统、数据可视化方法，服务器之间的关系随着时间长难以发现其中变化，并且业务系统与业务系统、业务系统与子系统、业务系统与虚拟机之间关系的展示问题，业务服务与服务器的逻辑关系的缺少合适的表示方法、不同类型的服务器节点无法集中展示管理、快速查看服务器节点邻接关系的问题，不利于广泛的推广和普及。

发明内容

本发明的目的在于提供复杂协作网络的动态多层可视化方法，以解决上述背景技术中提出的服务器之间的关系随着时间长难以发现其中变化，并且业务系统与业务系统、业务系统与子系统、业务系统与虚拟机之间关系的展示问题，业务服务与服务器的逻辑关系的缺少合适的表示方法、不同类型的服务器节点无法集中展示管理、快速查看服务器节点邻接关系的问题。

本发明的技术方案是：复杂协作网络的动态多层可视化方法，包括以下步骤：

S1：层次化系统展示：

(1)从数据库中获取系统、网络数据和从属关系；

(2)将上述数据加工为JSON数据，提交到到前台；

(3)最后根据数据格式绘制结构图。

S2：层次漫游：

(1)获取JSON数据；

(2)然后根据用户筛选粗细数据或者细粒度数据；

(3)最后根据用户需求绘制需求徐力度网络数据。

S3：平铺展示：包括分组数据布局和绘制分组边界；

(1)获取JSON网络数据；

(2)计算所展示的系统的数量；

(3)根据系统数量确定每个系统的中心坐标；

(4)在每个系统中心坐标布局相应网络节点；

(5)轮次获取节点位置并计算每个系统的边界凸包；

(6)利用凸包坐标生成系统边界。

S4:查看网络邻居：包括查看分组邻居和查看节点邻居；

(1)首先用户点击节点/系统；

(2)用户单击节点，寻找其所有的一度邻居，并创建边表示，指示出所有的边与邻居；

(3)用户若单击系统，遍历系统内所有节点，寻找其所有一度邻居，并创建边表示，指示出系统内所有节点的所有边与邻居；

(4)用户再次单击节点/系统删除展示边；

S5:编辑分组附属：包括进入编辑模式、拖曳编辑和保存编辑结果；

(1)用户点击进入编辑模式；

(2)网络中所有节点暂停布局；

(3)用户移动节点进行归属编辑；

(4)根据用户拖动修正节点归属，更新JSON数据；

(5)用户点击保存；

(6)与数据库交互，存储编辑数据。

S6：网络细节展示：包括树形展示、层次架构展示和动态展示；

(1)根据系统数据获取内部所有节点，进行细节的网络展示；

(2)绘制系统边界等待用户下一步操作；

(3)用户若选择层树形展示，则根据邻居数据与用户操作进行枝桠进行拓展与折叠；

(4)用户若选择层次架构展示，则根据角色数据进行层次架构的绘制；

(5)用户若选择动态展示，则根据系统历史上的网络数据进行动态信息的绘制。

进一步地，所述S3中的分组数据布局的步骤依次包括：获取JSON网络数据、计算所展示系统的数量、根据系统数量确定每个系统的中心坐标和在每个系统中心坐标附近布局相应网络节点，且S3中的绘制分组边界的步骤依次包括：获取JSON网络数据、遍历每个节点的坐标并计算凸包和建立SVG Psth元素并返回。

进一步地，所述S4中的查看分组邻居的步骤依次包括：用户单击系统、遍历系统内所有节点、寻找所有一度邻居、创建边表示并指示出所有节点的所有边与邻居和用户再次点击节点/系统删除展示边。

进一步地，所述S4中的查看节点邻居的步骤依次包括：用户点击节点、寻找其所有的一度邻居、创建边表示并指示出所有的边与邻居和用户再次点击节点删除展示边。

进一步地，所述S5中的进入编辑模式的步骤依次包括：用户点击进入编辑模式、网络中所有节点暂停布局和等待用户拖曳或者点击保存按钮。

进一步地，所述S5中的拖曳编辑的步骤依次包括：用户长按鼠标选中一个点、可以进行移出操作：从系统内部移至空白区域并将该节点从系统删除、可以进行移入工作：从外部区域移至系统内部并将该节点的归属标记为此系统、可以进行移动操作：从一个系统移动至另一个系统、标记编辑的节点与系统并用于后期存储，和选择保存或者重复以上操作。

进一步地，所述S5中的保存编辑结果的步骤依次包括：分别解析已编辑的节点与系统信息、解析后的数据传入后台存储模块并调用存储功能和根据存储结构返回。

进一步地，所述S6中的树形展示的步骤依次包括：根据用户点击的节点判定展开处于拓展状态还是折叠状态、若为折叠状态则根据点击寻找所有邻居(不包含系统内部节点)并添加至界面上、若为展开状态则根据点击的节点的邻居(不包括系统内部节点)在界面上删除。

进一步地，所述S6中的层次架构展示的步骤依次包括：获取系统内所有角色、按照角色布局相应的节点并记录节点的区域作为障碍物列表、根据节点位置与路径点计算其中的最短径点、按照边表的顺序获取目标路径的起始点与终结点并根据障碍物列表与路径点计算出最佳折线路径、将该路径绘制界面并添加至障碍物列表。

进一步地，所述S6中的动态展示的步骤依次包括：根据系统从后台获取历史网络数据、将历史网络数据转换JSON数据格式、根据历史网络的时间片数据并在不同的时间片中绘制网格、用户左右操作时间片并查看不同时间的网络图。

本发明通过改进在此提供复杂协作网络的动态多层可视化方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

(1)通过设置的网络细节展示用例，层次架构展示是从传统的服务器架构图转换过来，方便数据中心运维人员查看系统内部的节点角色，动态展示依据系统内网络随着时间的变化数据进行动态时间片的展示，用户可以依据此功能查看系统中网格节点变迁历史情况，了解系统的变化。

(2)通过设置的层次化系统展示用例，层次化系统展示用例使系统初始化界面，能够解决业务系统与业务系统、业务系统与子系统、业务系统与虚拟机之间关系的展示问题，可以通过该用例查看层次化的网络系统。

(3)通过设置的查看网络邻居用例分析，该功能为数据中心运维人员一度邻居查看功能，为编辑分组归属提供一个参考编辑的依据，可以使用参考网络连接信息进行节点归属。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的框架结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图1对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明通过改进在此提供复杂协作网络的动态多层可视化方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1：层次化系统展示：

(1)从数据库中获取系统、网络数据和从属关系；

(2)将上述数据加工为JSON数据，提交到到前台；

(3)最后根据数据格式绘制结构图。

S2：层次漫游：

(1)获取JSON数据；

(2)然后根据用户筛选粗细数据或者细粒度数据；

(3)最后根据用户需求绘制需求徐力度网络数据。

S3：平铺展示：包括分组数据布局和绘制分组边界；

(1)获取JSON网络数据；

(2)计算所展示的系统的数量；

(3)根据系统数量确定每个系统的中心坐标；

(4)在每个系统中心坐标布局相应网络节点；

(5)轮次获取节点位置并计算每个系统的边界凸包；

(6)利用凸包坐标生成系统边界。

S4:查看网络邻居：包括查看分组邻居和查看节点邻居；

(1)首先用户点击节点/系统；

(2)用户单击节点，寻找其所有的一度邻居，并创建边表示，指示出所有的边与邻居；

(3)用户若单击系统，遍历系统内所有节点，寻找其所有一度邻居，并创建边表示，指示出系统内所有节点的所有边与邻居；

(4)用户再次单击节点/系统删除展示边；

S5:编辑分组附属：包括进入编辑模式、拖曳编辑和保存编辑结果；

(1)用户点击进入编辑模式；

(2)网络中所有节点暂停布局；

(3)用户移动节点进行归属编辑；

(4)根据用户拖动修正节点归属，更新JSON数据；

(5)用户点击保存；

(6)与数据库交互，存储编辑数据。

S6：网络细节展示：包括树形展示、层次架构展示和动态展示；

(1)根据系统数据获取内部所有节点，进行细节的网络展示；

(2)绘制系统边界等待用户下一步操作；

(3)用户若选择层树形展示，则根据邻居数据与用户操作进行枝桠进行拓展与折叠；

(4)用户若选择层次架构展示，则根据角色数据进行层次架构的绘制；

(5)用户若选择动态展示，则根据系统历史上的网络数据进行动态信息的绘制。

进一步地，S3中的分组数据布局的步骤依次包括：获取JSON网络数据、计算所展示系统的数量、根据系统数量确定每个系统的中心坐标和在每个系统中心坐标附近布局相应网络节点，且S3中的绘制分组边界的步骤依次包括：获取JSON网络数据、遍历每个节点的坐标并计算凸包和建立SVG Psth元素并返回，。

进一步地，S4中的查看分组邻居的步骤依次包括：用户单击系统、遍历系统内所有节点、寻找所有一度邻居、创建边表示并指示出所有节点的所有边与邻居和用户再次点击节点/系统删除展示边，该功能为数据中心运维人员一度邻居查看功能。

进一步地，S4中的查看节点邻居的步骤依次包括：用户点击节点、寻找其所有的一度邻居、创建边表示并指示出所有的边与邻居和用户再次点击节点删除展示边，能够通过点击节点能够寻找其所有的一度邻居。

进一步地，S5中的进入编辑模式的步骤依次包括：用户点击进入编辑模式、网络中所有节点暂停布局和等待用户拖曳或者点击保存按钮。

进一步地，S5中的拖曳编辑的步骤依次包括：用户长按鼠标选中一个点、可以进行移出操作：从系统内部移至空白区域并将该节点从系统删除、可以进行移入工作：从外部区域移至系统内部并将该节点的归属标记为此系统、可以进行移动操作：从一个系统移动至另一个系统、标记编辑的节点与系统并用于后期存储，和选择保存或者重复以上操作，操作简便，使用方便。

进一步地，S5中的保存编辑结果的步骤依次包括：分别解析已编辑的节点与系统信息、解析后的数据传入后台存储模块并调用存储功能和根据存储结构返回，具有存储功能。

进一步地，S6中的树形展示的步骤依次包括：根据用户点击的节点判定展开处于拓展状态还是折叠状态、若为折叠状态则根据点击寻找所有邻居(不包含系统内部节点)并添加至界面上、若为展开状态则根据点击的节点的邻居(不包括系统内部节点)在界面上删除，树形展示能够用于以某一节点为中心进行一度、二度、三度等的邻居扩展。

进一步地，S6中的层次架构展示的步骤依次包括：获取系统内所有角色、按照角色布局相应的节点并记录节点的区域作为障碍物列表、根据节点位置与路径点计算其中的最短径点、按照边表的顺序获取目标路径的起始点与终结点并根据障碍物列表与路径点计算出最佳折线路径、将该路径绘制界面并添加至障碍物列表，层次架构展示是从传统的服务器架构图转换过去的，方便数据中心运维人员查看系统内的节点角色。

进一步地，S6中的动态展示的步骤依次包括：根据系统从后台获取历史网络数据、将历史网络数据转换JSON数据格式、根据历史网络的时间片数据并在不同的时间片中绘制网格、用户左右操作时间片并查看不同时间的网络图，动态展示可以查看系统中网格节点变迁的历史情况。

本发明的工作原理为：该复杂协作网络的动态多层可视化方法，步骤为：从数据库中获取系统、网络数据和从属关系，将上述数据加工为JSON数据，提交到到前台，然后将最后根据数据格式绘制结构图，获取JSON数据，然后根据用户筛选粗细数据或者细粒度数据，接着根据用户需求绘制需求徐力度网络数据，再获取JSON网络数据，计算所展示的系统的数量，并根据系统数量确定每个系统的中心坐标，在每个系统中心坐标布局相应网络节点，然后轮次获取节点位置并计算每个系统的边界凸包，接着利用凸包坐标生成系统边界，用户点击节点/系统，用户单击节点，寻找其所有的一度邻居并创建边表示，指示出所有的边与邻居，用户若单击系统，遍历系统内所有节点，寻找其所有一度邻居并创建边表示，指示出系统内所有节点的所有边与邻居，用户再次单击节点/系统删除展示边，用户点击进入编辑模式，网络中所有节点暂停布局，用户移动节点进行归属编辑，然后根据用户拖动修正节点归属更新JSON数据，用户点击保存，根据系统数据获取内部所有节点进行细节的网络展示，绘制系统边界等待用户下一步操作，用户若选择层树形展示，则根据邻居数据与用户操作进行枝桠进行拓展与折叠，用户若选择层次架构展示，则根据角色数据进行层次架构的绘制，用户若选择动态展示，则根据系统历史上的网络数据进行动态信息的绘制。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。