網絡分析:對網絡中傳輸的數據進行檢測、分析、診斷-中文百科頻道

概述

網絡分析（network analysis) 在激勵和網絡已知的情況下計箅網絡響應的方法,也稱電路分析。其最基本的計算法則是基爾霍夫電壓定律（KVL)和電流定律(KCL)，再加上網絡中各元器件的電流電壓關系（簡記作VCR)，就可以得出足夠的網絡方程(通常是微積分方程組)來求出所需的響應。

依照激勵源和網絡種類以及所需求解響應的不同，有多種不同的分析方法。直接求解網絡微積分方程的方法屬于時域分析或時域解，這裡激勵和響應都是時間t的函數；采用拉普拉斯變換或傅裡葉變換來求解網絡方程的方法屬于頻域分析或頻域解，這裡網絡方程變換成了代數方程，其中激勵和響應都是複頻率變量s或jω的函數。

線性網絡的正弦穩态分析

激勵為正弦信号是一種常見而且重要的情況，求解其穩态響應的方法是相量法（又稱符号法）。這時的激勵和響應都是同頻率的正弦函數，都可用隻包含其幅度和初相的相量來表示。例如：

采用相量法可以把微積分方程變換成代數方程，把網絡元件的電流電壓關系用阻抗或導納來表示。根據所求響應的不同，有多種分析方法，它們都是在KVL、KCL和VCR基礎上導出其相應的網絡方程。對于簡單的網絡，可用觀察法列出網絡方程，并可利用網絡定理以及等效變換等來簡化求解過程。對于複雜的網絡，則往往需借助于網絡圖論和矩陣等方法來系統地列出其網絡方程，并用計算機求解。常用的有下面的6種方法。

2.1節點電壓法

以網絡中每個節點對某一參考節點間的電壓作待求量，這種網絡方程叫節點方程，其矩陣式為:式中U為待求的各節點電壓的矢量；I為各節點上的電流激勵源矢量為節點導納矩陣。

2.2回路電流法

是以每個獨立回路中流動的假想電流為待求量,這時的網絡方程叫回路方程,其矩陣式為:式中I為待求的回路電流的矢量;U為各回路的電壓激勵源矢量;Z為回路阻抗矩陣。

2.3端口分析法

有時并不要求求出網絡中各處的電流和電壓，而隻是關心該網絡與外部連接的那些端子上的電流電壓,這時可把該網絡作為多端網絡來處理，最常見的是雙口網絡，聯系這些端口上電流電壓的方程組一般較小，比較容易求解（雙口網絡隻需兩個方程)。

2.4網絡函數法

當網絡中隻有一個激勵源（設其相量為x）并且隻求一個響應(設其相量為可導出聯系這兩個量的網絡方程為：式中H（jω)稱網絡函數，一般是頻率ω的函數，其量綱可以是阻抗、導納，或無量綱的電流比、電壓比，視工和7的量綱而定。一旦知道了H（jω)，就可由給定的x求出響應y，且便于考查其頻率特性。

2.5不定導納矩陣法

以網絡外接端子對網絡外部某參考點的電壓為待求量，其網絡方程的矩陣式為：式中U是各個外接端子對參考點電壓的矢量;I是各端子電流的矢量；Y是方程的系數矩陣，并稱作不定導納矩陣（是奇異矩陣）。由于它有簡單而系統的列寫和求解方法，且适合于用計算機處理，因此是分析線性無源和有源網絡的重要方法。

2.6拓撲分析法

一類拓撲方法是把電網絡中各電流電壓等物理量之間的關系用線圖表示出來，再按線圖的簡化規則或公式求出網絡函數，其中典型的方法是信号流圖法。另一類是根據電網絡的線圖和網絡中元件參數，通過計算其各種樹的樹支導納乘積來求得網絡函數。這種方法稱作樹枚舉法或K-樹法。拓撲分析方法适合于用計算機處理，易于導出含符号的網絡函數，但它們能處理的電網絡規模較小。

分析

直流激勵可作為正弦激勵ω等于零的特例來處理，對于周期信号，可借助于傅裡葉級數将它分解為許多不同頻率的正弦分量，由于線性網絡服從疊加定理，可以用相量法分别求出其各個正弦分量的響應後再疊加即可。

非周期信号激勵下的線性網絡分析可借助拉普拉斯變換來求解，這種變換将網絡的微積分方程轉換成代數方程，将網絡元件的電流電壓關系用運算阻抗和運算導納來表示，将網絡中的和轉換為複數的變換式V(s)和I(s)。該法可視為相量法的推廣，它将相量法中的jω換成了複頻率s(這裡s=δ+jω)，故稱作運算法。它可沿用在相量法中的各種解法。若還需求得響應的時域函數式，則應對響應的變換式作拉普拉斯反變換來求得。

狀态變量分析

既适用于線性時不變網絡，也可用于時變和非線性網絡。對于線性時不變網絡，通常以電容、電壓和電感、電流作為狀态變量，并導出一組以它們為待求量的一階微分方程組——狀态方程。狀态方程可由網絡的拓撲圖形得出，也可由網絡的高階微分方程或網絡函數導出。這種方法的優點在于對這種一階微分方程組已有豐富的求解方法，且适于用計算機處理。此外它還易于應用到時變網絡和非線性網絡。

線性時變網絡分析除了采用狀态變量法之外，還可采用時變網絡函數來分析。對非線性網絡，由KVL、KCL和VCR導出的網絡方程為非線性方程，一般無封閉解，通常用數值解法或圖解法求解。

網絡的計算機輔助分析

随着計算機技術的發展，20世紀60年代出現了通用的網絡分析程序，它不僅便于計算，而且促進了網絡理論的發展。這類通用的網絡分析程序可用于直流分析、正弦穩态分析、瞬态分析、噪聲分析、容差分析以及非線性網絡分析等。程序中采用較多的方法有改進節點法、狀态變量法和混合分析法等，并引入稀疏矩陣等技術以提高解方程的效率。

管理

提升國内網絡管理的整體水平

相比海外而言，國内的網絡管理起步較晚，用戶的管理水平也不及海外。科來積極的将此項技術應用于網絡故障解決、網絡性能提升與網絡安全防護，旨在提升國内的網絡管理水平，縮短與國外的差距，幫助用戶實現對其網絡的全可視化，透過網絡現象看到本質，真正的駕馭自己的網絡。

幫助網絡管理者精細化網絡管理

網絡分析技術是網絡管理的關鍵，是網絡進入深層次管理的必備技術，網絡分析技術的普及也是必然趨勢，科來積極幫助用戶建立在此項技術上的深入認知！在官網推出免費版本的軟件供廣大技術愛好者交流使用，同時有針對性的提供大量的技術學習文檔和視頻資料，并組織力量在相關論壇解答用戶的疑問及分享資源，旨在推動該項技術在國内的普及程度，讓用戶切實的接觸到先進的網絡管理技術。

促進網絡分析技術交流

科來軟件積極舉辦各種技術交流活動，除定期的産品及技術培訓外，與金融、電信、能源以及政府等行業的交流活動促使網絡分析技術在行業中的應用更加廣泛和深入，同時技術應用更切合實際工作的需要。

管理關鍵

網絡管理面臨巨大挑戰

如今的網絡管理比以往任何時候都更加需要網絡分析技術！網絡正不斷産生新的關鍵性應用，規模的擴大和結構的複雜化使用戶對于網絡的管理成本和維護成本都不斷提高，同時，病毒、攻擊和網絡故障等也在無時無刻的威脅着網絡的健康發展。有效的保障網絡的持續、高效、安全發展，使網絡分析技術成為網絡管理的關鍵！

突破方向

擴展網絡視野

通過對網絡數據的全面監控分析，從網絡底層數據獲取各種網絡應用行為造成的網絡問題，并快速的定位，從而在安全策略上更好的防範，對故障和性能更合理的管理。

精細網絡管理

網絡維護越來越複雜，網絡管理向精細化發展是必然趨勢，網絡分析技術是通過捕獲網絡底層的數據包并進行解碼、分析及診斷，是對精細化管理的有力保障。

透視網絡行為

隻有通過運用網絡分析技術才能全面可視其網絡行為、信息交互、數據傳輸過程，才能為故障的排查，性能的提升，以及網絡安全問題的解決提供可靠的數據支撐。

分析價值

網絡分析升級網絡回溯分析

回溯分析的價值

發現全網絡的通訊記錄與監控，主動發現網絡價值空間與潛在網絡隐患。

追蹤建立網絡通訊數據的關聯索引，海量數據的高精深度挖掘以及長期趨勢統計。

取證網絡事件的重組還原與再現，用于安全事件取證與網絡問題防範。

簡介

網絡分析是對地理網絡（如交通網絡）城市基礎設施網絡（如各種網線，電纜線，電力線，電話線，供水線，排水管道等）進行地理分析和模型化過程，通過研究網絡的狀态以及模拟和分析資源在網絡上的流動分配情況，實現對網絡結構及其資源等的優化問題。

網絡分析的理論基礎是圖論和運籌學，它從運籌學的角度來研究，統籌，策劃一類具有網絡拓撲性質的工程，安排各個要素的運行使其能充分發揮作用或達到所預想的目标，如資源的最佳分配，最短路徑的尋找地址查詢匹配等。

網絡流量分析技術不僅是保障網絡安全的有效手段，在業務性能管理方面同樣發揮巨大的作用。網絡運維的根本是為了保障業務的持續高效運行，而業務表現在網絡中則是川流不息的數據。

在傳統的網絡運維工作中，通常更關注網絡設備的運行狀态，而忽略了最核心的業務數據的問題。當我們對傳輸于網絡中的業務數據進行實時監控，對網絡中的全流量進行智能的、完全可視的分析時，就能夠提升針對複雜業務系統運維的能力和效率，降低故障排查的時間成本，使運維人員更加從容主動的應對關鍵業務的網絡運維需求。

網絡回溯分析系統

網絡的持續、高效和安全運行是用戶業務正常運行的基礎。這就要求網絡管理者能夠随時掌握業務應用運行的關鍵指标，及時發現異常并預警，實現主動運維、主動管理；當故障發生時，能夠快速有效地定位問題點、分清責任并分析原因，從而減少故障時間；一旦網絡收到攻擊或發生安全事件，需要有手段有依據，實現有效地定位、分析和取證。《科來網絡回溯分析系統》正是一款滿足用戶不斷提升的網絡故障、性能、安全分析需求的智能化、分布式網絡分析平台。