随着计算机网络的发展和普及,在网络上流通的数据正变得越来越繁杂、结构种类越来越多,人们的生产生活也更加依靠网络的正常运行;但同时,网络攻击的发生频率也越来越频繁,形式越来越高级、隐蔽,因此,在日益复杂的网络安全形式下,如何确保网络的安全运行,对事故和攻击做到防范以及识别,成为了各行业重点研究对象。本文以网络安全等相关数据为中心进行可视化,通过多种可视化方法以达到高效提炼、展现、分析网络安全态势信息,主要的研究内容可以概括为以下几个方面:(1)设计并实现了一种平面拓扑网络可视化方法,对网络进行信息统一化管理与分析,支持用户查看与编辑,结合网络流量数据、网络安全数据,对网络安全态势进行从局部到整体进行全面分析刻画。(2)设计并实现了一种基于力引导图布局的网络拓扑可视化,为监控网络提供了空间利用率更高、可视化效果更美观的3D视图,支持多种布局全方位展示网络设备层级关系、数据对比。(3)设计并实现一种攻击链路可视化方法,结合WebGL3D动画与平面树图可视化方法,动态地、多维度地展示了攻击在网络物理链路上的扩散路径,辅助用户分析攻击过程。(4)设计并实现一种基于网络安全事件的数据模型,并对网络上开源的攻击流量日志数据进行基于该模型的建模,并利用Louvain聚类算法提取攻击相关事件节点,通过三维力引导图可视化的方式呈现攻击模式,为研究网络攻击提供了新的分析途径。(5)在前述三点的基础上,设计并实现一个兼具多种基础可视化能力与创新性可视化分析方式的网络安全数据可视化分析系统,支持用户通过模版自定义图表并插入系统的其它页面,帮助分析人员进行更全面、更定制化、更有效的网络安全分析。本文设计的可视化系统可以对网络安全相关数据,通过二维、三维搭配基础图表的方式进行快速的态势呈现以及恶意流量的攻击可视化,对网络安全预警具有一定实际意义。