复杂网络路由策略的仿真研究

发布时间：2017-09-05 01:47

  本文关键词：复杂网络路由策略的仿真研究

  更多相关文章： 复杂网络 仿真平台 路由策略 可调参数 网络性能

【摘要】：研究表明,因特网、电力网、交通网等实际网络都具有复杂网络的典型特性,如小世界、无标度性等。随着社会的发展,这些实际网络的规模大幅扩大,负载急剧增加。因此,如何提高这些网络的性能、控制网络拥塞是当前研究界和工业界的重要问题。为了便于对这些大规模的实际网络进行各种实验,人们通常将其抽象为对应的网络模型,然后利用网络仿真平台开展仿真实验。本文对当前一种典型的复杂网络仿真平台进行了分析并加以完善,提出了一种典型的局部路由策略的改进方法,利用仿真平台,研究了改进路由策略对不同网络模型的性能影响,具体工作分为以下几点:(1)通过分析复杂网络仿真平台各模块的功能,我们发现:1.在网络模型构造方面,该仿真平台仅提供一种BA网络模型,而现实世界的网络模型有很多种。为了更全面的体现实际网络,本文根据复杂网络的构造算法,在仿真平台下实现了格子网、随机网、随机改进网、NW和WS小世界网等网络模型;2.在仿真实验方面,该仿真平台缺乏可视化的操作界面,本文使用MFC搭建了人性化的测试界面,研究者可以通过界面选择所要搭建的网络模型和设置仿真过程中所需要的参数。(2)我们针对BA网络中典型的静态局部路由算法提出了一种改进方法,该方法增添了节点报文队列长度作为主要参数,可以通过可变参数ɑ来调节节点处理能力和节点报文队列长度在路由策略中的权值。在BA网络模型中的仿真实验得出:1.当参数ɑ=3时,网络性能最优;2.由于增加了节点报文队列长度这一动态参数,使得路由算法能够更准确判断节点拥塞状况、确定转发路径,故而改进的路由策略在对网络性能的提升方面优于经典静态局部路由策略。(3)为使研究更具普遍意义,我们还在随机网、WS小世界网两类主要复杂网络模型中进行了大量仿真实验来研究改进算法对网络性能的影响。实验结果表明:当参数ɑ=1时,随机网和WS小世界网的网络性能最优。主要原因在于:在仿真环境参数相同的情况下,BA网络与这两类网络拓扑结构差别较大,BA网络中存在少量极大度节点;而随机网和WS小世界网络的节点度分布比较均匀,不存在极大度节点,故而导致BA网络与这两类度均匀分布的网络最优参数值相差较大。
【关键词】：复杂网络 仿真平台 路由策略 可调参数 网络性能
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O157.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 研究内容与论文结构13-14
• 第二章 复杂网络路由策略研究概述14-22
• 2.1 复杂网络基本概念14-18
• 2.1.1 网络的图表示14-15
• 2.1.2 平均路径长度15
• 2.1.3 聚类系数15-16
• 2.1.4 度分布16-17
• 2.1.5 网络的介数17-18
• 2.2 简单搜索路由策略18-20
• 2.2.1 广度优先路由策略18
• 2.2.2 随机游走路由策略18-20
• 2.3 优化的路由选择策略20-21
• 2.3.1 最短路径路由策略20
• 2.3.2 最大度路由策略20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 复杂网络仿真平台研究与改进22-42
• 3.1 仿真平台的需求分析22
• 3.2 仿真平台设计分析22-30
• 3.2.1 仿真平台功能模块设计23-27
• 3.2.2 仿真平台关键数据结构27-30
• 3.3 测试界面的设计30-31
• 3.4 几种典型的复杂网络分析及模型构造31-40
• 3.4.1 格子网31-33
• 3.4.2 随机网33-35
• 3.4.3 小世界网35-39
• 3.4.4 无标度网39-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第四章 复杂网络路由算法的仿真研究42-54
• 4.1 局部路由策略改进42-44
• 4.1.1 传统的局部路由策略42-43
• 4.1.2 一种新的局部路由策略43-44
• 4.2 仿真实验44-52
• 4.2.1 BA网仿真实验44-49
• 4.2.2 随机网和WS小世界网仿真实验49-52
• 4.3 本章小结52-54
• 第五章 总结与展望54-56
• 5.1 总结54-55
• 5.2 展望55-56
• 参考 文献56-60
• 致谢60

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本文编号：795107