随着网络技术的迅速发展，网络异常行为变得越来越猖獗，已经威胁到了正常的政治经济秩序，但是现有网络安全产品存在着检测性能不足以及漏报率高等众多缺点，无法满足人们对提升网络安全性能的迫切需求。网络态势可视化技术作为一项新技术，是网络安全态势感知与可视化技术的结合，将网络中蕴涵的态势状况通过可视化图形方式展示给用户，并借助于人在图形图像方面强大的处理能力，实现对网络异常行为的分析和检测。这种方式充分结合了计算机和人脑在图像处理方面的处理能力的优势，提高了对数据的综合分析能力，能够有效的降低误报率和漏报率，提高系统检测效率，减少反应时间。并且这种可视化方法对于有些显示有明显特征的异常行为，还具有一定的预测能力。本文在了解网络可视化国内外研究现状的基础上，设计了网络安全态势可视化系统。旨在通过对该系统的研究，找寻解决网络安全难题的新方法。对于网络安全态势可视化系统的设计，本文紧密围绕人的视觉处理能力，强调人机交互在系统中的重要性，将人纳入到安全系统循环反馈的过程中，并将这一理念贯穿于系统设计的全过程。安全态势可视化系统的目的是生成网络安全综合态势图，以多视图、多角度、多尺度的方式与用户进行交互。同时本文还选择安全态势可视化中的一种视图，开展了三维可视化技术的研究，详细介绍了该软件的设计开发流程，并基于OpenGL开发平台对其进行了编码实现。该软件基于空间正六面体的可视化模型，使用点视图，显示网络中具有实时性的Netflow数据，展现网络的实时态势。最后经模拟实验验证，该软件能够有效生成网络安全态势图，对于端口扫描、IP扫描等网络异常行为有较强的检测及识别能力，实现了预期的设计目标。