MATLAB-绘制网络拓扑结构
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MATLAB-绘制网络拓扑结构
- ①星形拓扑结构
-
- 一、定义
- 二、.m文件
- 三、 运行结果
情况一
- 总结
参考链接如下：
- 拓扑结构的相关资料
拓扑结构的介绍
①星形拓扑结构
一、定义
星型拓扑结构由一个核心节点与多个连接点构成；其架构简单明了；管理与维护较为便捷；并且具有良好的扩展性；较低的时间延迟；极低的传输错误率；当核心无故障，则整个网络运行正常；而当核心出现故障时，则可能导致整个网络出现问题，并且共享功能将受到限制；因此，在设计网络时应优先考虑星型拓扑结构作为基础架构
二、.m文件
%% 随机生成31个点
x=100*rand(31,1);
y=100*rand(31,1);
plot(x,y,'r*');
hold on;
%% center代表中心节点一个，children代表子节点30个
for center=1:1
for children=2:31
line([x(center,1),x(children,1)],[y(center,1),y(children,1)]) %将中心节点与所有的子节点连线
text(x(center,1),y(center,1),sprintf('%2.0f',center)) %备注出中心节点的序号
text(x(children,1),y(children,1),sprintf('%2.0f',children)) %备注出子节点的序号
end
end三、 运行结果
②树形拓扑结构
一、定义
树形拓扑结构源自总线拓扑的演进。其形态犹如倒置之树顶点为树根，在其下部分分布着分支，在这些分支上还可以延伸出更细的小支路。数据通过各站点经由树根接收后，在系统中实现广播传播到全网区域。网络架构具备良好的扩展性，并且易于进行故障定位与排查；然而，在设计时需要特别注意对核心节点（即系统中的关键点）的要求较高。
二、.m文件
1.第一种方式
利用biograph函数生成树
%% 创建31个节点
for n=1:31
ChannelName{n} = sprintf('%2.0f',n);
end
disp(ChannelName);
%% 画树状拓扑图
tree = [1 2;1 3;1 4;2 5;2 6;2 7;
3 9;3 10;4 11;4 12;4 13;5 14;5 15;5 16;
6 17;6 18;6 19;7 20;7 21;7 22;2 8;
8 23;8 24;8 25;8 26;9 27;9 28;9 29;9 30;10 31;6 8;];
cm = zeros(31);
for i = 1:31
cm(tree(i,1),tree(i,2)) = 1; %CM是这个图的邻接矩阵
end
bg1 = biograph(cm,ChannelName);
view(bg1);- biograph函数用于创建一个生物信息学图象对象。
- 通过biograph(CM,IDs)语句来设定节点编号及名称。
①当IDs为元胞数组时：- 每个元素对应一个节点的名字
- 元胞组的数量应与邻接矩阵行数及列数一致
- 或者也可以是字符数组
- 此时各节点名称具有相同的长度
- 必须唯一且不重复避免重复出现同一个名字
- 参数CM代表该图的邻接矩阵
其中CM可采用稀疏矩阵形式或一般方阵形式表示 - 详细说明可参考附录中的相关链接
2.第二种方式
主要采用treeplot和treelayout函数进行绘图操作
%用treeVec放树节点一共33个节点，数组每位存放的的内容是对应节点它的父节点
%如数组前三位，0 1 1，
% 0代表节点1的父节点为0
% 0后面的1代表节点2的父节点为1
% 1后面的1代表节点3的父节点为1，依次类推
treeVec = [0 1 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4
4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 9 9 10 10];
%treeplot 在给定父指针向量的情况下绘制树形图
treeplot(treeVec);
count = size(treeVec,2);
%treelayout设置树或森林的布局
[x,y] = treelayout(treeVec);
x = x';
y = y';
%显示节点名
name1 = cellstr(num2str((1:count)'));
text(x(:,1),y(:,1),name1,'VerticalAlignment','bottom','HorizontalAlignment','right');三、运行结果
1.第一种方式
biograph函数生成树
2.第二种方式
利用treeplot、treelayout函数
总结
尽管我们期望得到清晰的拓扑结构图实现,但目前的方法在某些环节显得略显笨拙,难以满足便捷操作的需求,尤其是在涉及树形拓扑结构时,由于邻接矩阵需手动配置,因此对于大规模节点应用存在明显局限性,使用起来往往需要较多步骤。
诚挚地邀请各位分享更优的解决方案,共同探讨如何改进当前脚本！
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