互联网络拓扑结构与鲁棒适变能力研究

发布时间：2020-05-08 17:06

【摘要】：近几年来国内外互联网行业发展迅速,许多人从中发现商机,有不法分子利用互联网的易攻击性来攻击网络从中获取利益,基于此种社会现状,如何提高互联网络的抗攻击性能成了当代的热门研究话题。早些年对互联网络的研究很少有考虑到网络的拓扑结构,近几年随着对互联网络研究的不断深入,研究人员抓住了研究网络的关键,即把研究网络的拓扑结构当做研究的切入点,进一步研究网络的鲁棒性。研究影响互联网络鲁棒性的因素以及如何提高互联网的鲁棒性是本文研究的重点所在。本文的工作主要有以下几个方面:详细介绍了互联网络的拓扑结构和互连网的平均路径长度、聚类系数、节点度及其分布特征等统计特性。其次研究了几种基本的复杂网络模型——规则网络、随机网络、小世界网络无标度网络。从理论上对互联网的网络拓扑模型、互联网的幂率特性、核数和介数进行了初步的分析,同时简单介绍了研究复杂网络和研究互联网络的关系。对互联网的网络测量和样本提取深入研究,使用21个位于不同大洲的CAIDA监测节点的数据,利用回归拟合的方法对完全互联网监测所需要的测量点数进行了分析,并得出完全测量互联网路由节点时所要求的测量的点数不能少于107个,完全测量互联网的连接时所要求的测量的点数不能少于156个这两个结论。详细分析互联网络鲁棒性的衡量指标以及鲁棒性的分析手段,提出网络的弹性增强模型,并通过仿真实验得出增加网络的冗余可以增强互联网弹性的结论。总结出当网络的冗余达到一定值时达到成本和功能的平衡。分析互联网在遭遇随机攻击、确定攻击和混杂攻击时的鲁棒性。实验表明:互联网在面对随机攻击时表现出了很好的稳定性,但在面对蓄意攻击时却非常脆弱。互联网面对外界的攻击时鲁棒性随着网络负载的增加而下降,提高互联网络的冗余可以提高互联网的鲁棒性。
【图文】：

- 7 -图2.1 简易网络拓扑结构Fig2.1 Simple network topology在现实生活中，复杂网络的节点和边的数量非常庞大而且复杂，然而网络的平均距离值非常小，，假设一个互联网络的平均度是 K，那么网络范围的扩大，平均路径长度也跟着扩大，因此我们就称此网络具有小世界效应。2.1.2 聚类系数复杂网络的聚类性质，用聚类系数 C 来表示复杂网络中节点的性质，聚类系数是权衡复杂网络聚集水平的重要指标[10]。在复杂网络中，设定其中一个节点 i和另一个节点连接的通道数量是 ki

（a) 全局耦合网络 （b)最近邻耦合网络 （c)星形网络图 2.2 几种规则网络Fig2.2 Several rule networks2 随机网络60 年代，美国的研究人员们第一次提出了随机网络模型，而且得到了探
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP393.0

【参考文献】

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本文编号：2654937