时变网络的脆弱性分析

发布时间：2020-03-20 18:22

【摘要】：随着网络传输速度的不断提升和移动设备的广泛应用,网络的拓扑也渐渐地不再是固定不变的,而是随着时间发生变化,这类网络则称为时变网络。时变网络在传统的复杂网络的基础上添加了时间属性,将时间单独作为图的一个属性而不是以链路的传输代价出现。生活中的许多网络都可以看作是时变网络,比如社交网络、车载网络和卫星网络等等。网络拓扑的动态变化意味着网络中的节点可能随时“下线”,网络的整体性能势必会受到影响。时变网络的脆弱性分析能够预估网络性能的最坏情况,从而为提升网络性能提供基础和指导。本文针对时变网络采用了两种不同的建模方法分别进行了脆弱性分析。同时,文中使用了节点中心性度量方法来衡量网络中各个节点的重要性,攻击重要的节点从而研究时变网络在最坏情况下的网络脆弱性。本文利用ns-3网络仿真模拟器搭建了合成的时变网络的仿真分析平台,使用数据报接收率作为网络实际传输能力的衡量指标,并使用流量健壮性作为理论分析时网络性能的指标。此外,本文还对基于STK软件生成的卫星模拟网络进行了脆弱性的理论分析。同时,采用了时变网络自己独有的行程来定义各种相关的关键节点衡量指标以及时间网络性能。.本文对时变网络的脆弱性分析提出了一种通用的方法,基于关键节点攻击方式来考量网络的脆弱性,网络中节点重要性越平均则网络越健壮。时变网络的脆弱性分析对时变网络的性能维护和鲁棒性提高具有不可或缺的指导意义。
【图文】：

固定模式,点集合,时间片,低轨道卫星

扑的变化是有规律的。关于时变网络的链路预测不在本文阐述范围内，本文逡逑着重讨论固定模式的动态网络（Ｆｉｘｅｄ邋ｓｈｅｄｕｌｅ邋ｄｙｎａｍｉｃ邋ｎｅｔｗｏｒｋｓ，邋ＦＳＤＮ’ｓ）［１１］，如逡逑图２－１。固定模式的动态网络是指网络的动态变化是可以是预知的。比如，移逡逑动传感器网络、低轨道卫星网络、交通运输网络以及其他节点路径可预知的网逡逑络。以低轨道卫星网络为例，卫星只要在彼此通信范围内即可进行通信，同一逡逑

时间序列,时间变化,时间序列,链路

则认为中所有链路都是处于稳态的，该图本质为一个静态图。换言逡逑之，时间变化网络实际被抽象为一系列的时间序列图，每个子图都是一个最简逡逑单的静态图。图２－２给出了一个简单的时间序列图，，即选取不同的时间段所得逡逑到的静态图。将静态图进行加权聚合即可获得一张链路加权的静态综合图，如逡逑图２－３所示。逡逑＼逦Ｉ逦｜邋0＞逡逑…Ａ邋：＼逦＼邋：逦ｒ邋Ａ逡逑／、＇、４邋丨邋Ｖ－才」）：Ｉ逦＼逡逑ｔ＼逦｜逦ｔ＇２逦１逦广邋３逡逑１逦４逦１逦＿，＇NB？逡逑＼逦Ｉ逦Ｖ逦；逦＼逡逑＾邋＾邋，邋」５邋0，．逡逑图２－２：时间变化网络的时间序列图逡逑基于静态加权图的建模方法将节点链路的有效性作为权重，从而在聚合图逡逑中体现出链路的时间属性。假设图的存在时间为某条链路的存在时间逡逑为链路所属的两个节点可以正常通信的时间的总和），且ｋ邋￡邋ｈＡ）。在时间逡逑
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O157.5

【参考文献】