Internet网络拓扑建模

首先概述Internet网络拓扑建模的意义和分类;总结现阶段已发现的主要网络拓扑特性与度量指标;然后分析、讨论自治域级和路由器级的Internet网络拓扑建模与最新的研究成果;最后针对目前拓扑建模中存在的难点和问题给出总结,并展望未来的研究发展方向.     

IPv6 AS级Internet抗毁性研究

随着互联网和物联网的飞速发展,通信协议从IPv4过渡到IPv6已是必然趋势。采集了CAIDA Ark项目的最新数据(时间为2014年6月),通过对IPv6 AS级Internet建模,验证了该网络所具有的小世界和无标度特性。在分析Internet结构及常用抗毁性测度的基础上,提出了IPv6 AS级Internet的抗毁性测度指标和抗毁性实验方法。实验结果表明,在不同的攻击策略下,网络具有鲁棒且脆弱的特性,在遭到基于度的蓄意攻击时,网络抗毁性最差,同时也表明构建的抗毁性测度可以很好地表征Internet的抗毁性水平。     

AS级Internet拓扑幂律和节点时效分析

Internet拓扑,尤其是AS级拓扑,是目前研究的热点问题.研究Internet拓扑的演化趋势,可以更好地了解网络的内在连接机制.基于CAIDA项目授权的海量数据(数据采集时间为2004年1月至2008年6月),首先介绍了必要的基本概念,然后给出了CCDF(d)-degree幂律分析、degree-rank幂律分析、节点时效分析.结果表明,随着网络拓扑结构的演化,AS级Internet的高度值节点部分较为稳定,保持了网络的聚集性与幂律性,但这部分节点随时间变化逐渐丧失有效连接,网络拓扑呈缓慢均匀化趋势.     

AS级Internet拓扑度和连通性演化分析

Internet拓扑,尤其是AS级拓扑,是目前研究的热点。研究Internet拓扑的演化趋势,可以更好地了解网络的内在连接机制。该项研究基于CAIDA项目授权的海量数据,数据采集时间为2004年1月至2008年6月。首先介绍了必要的基本概念,然后给出了节点平均度、最大节点度值、高度值节点平均度、富人俱乐部连通性和聚集系数的演化分析。研究发现,度值较高的节点,其影响力随时间变化逐渐下降,高度值节点之间的连接也逐渐减少,但网络整体上仍表现出明显的富人俱乐部性质和聚集性。     

一种启发式Internet路由器级拓扑建模方法

针对Internet网络拓扑研究现状,总结了当前Internet所具有的一系列重要属性特征,并对现有基于度分布的网络拓扑模型进行了分析,指出了这些模型在表述Internet路由器级网络时存在的局限性。从实际路由器网络制约因素出发,引入了构建松散网络核心的限制条件和保留节点度属性的重连机制,在增长—优先连接机制的基础上提出了一种启发式非线性优先连接（HNLPA）拓扑建模算法。实验表明,本算法构造的拓扑能够较好地描述Internet路由器级网络特征。     

复合型路由器级拓扑模型

针对HOT模型的路由器级拓扑在大规模节点下的不足,通过结合自治域级拓扑和路由器级拓扑两种方法,实现了一种复合型Internet路由器级拓扑模型A2R。A2R模型仅依靠路由器规模完成网络拓扑图,解决了自治域拓扑间商业关系推测依靠BGP表的问题,以及自治域间路由连接的问题。实验证明A2R拓扑模型在大规模节点下比其他路由器级拓扑模型拥有更好的性能。     

基于频繁闭图关联规则的AS级Internet链路预测方法

目前大多数链路预测方法都是针对丢失链路的结构性预测,缺乏针对未来时刻网络链路的时序性预测,为此提出了一种基于频繁闭图关联规则的链路预测方法。将形式化后的动态网络划分为训练集和测试集,基于Apriori思想从训练集中提取频繁闭图,并根据频繁闭图的时间间隔建立时延分布矩阵,用于表征频繁闭图之间的时序关联规则,在此基础上预测测试集中的网络结构。将该方法运用于不同时间尺度下的AS级Internet动态网络中,结果表明,该方法能够以很高的精确率预测波动型动态网络的链路。     

分布式环境下的路由器级互联网抗毁性研究

基于MapReduce分布式计算框架对路由器级互联网拓扑的抗毁性进行研究,从连通性和传输效率两个角度衡量网络的拓扑抗毁性,提出了两个抗毁性新测度:网络连通率和网络传输效率比。基于MapReduce设计并实现了互联网抗毁性分析算法(AIIMR),算法在分布式环境下采用不同的攻击策略对互联网拓扑进行仿真攻击。实验对比分析了传统测度在衡量路由器网络时存在的问题,证明了所提测度的有效性。在不同网络上的实验结果表明,路由器级互联网在遭受随机攻击时表现出很强的抗毁性,而在面对蓄意攻击时则表现得十分脆弱。最后,在不同规模的Hadoop集群上进行实验,结果验证了算法的高效性和扩展性。     

域间路由系统AS联盟机制的研究

增强节点的自组织与协调能力是引导互联网健康发展的重要途径。该文通过分析域间路由系统的结构特点,提出AS联盟的概念。它是一组按照域间路由结构特点自组织的AS节点。基于AS联盟的域间路由协议安全扩展机制可以避免集中式控制的不利影响,且具有较低的证书管理代价,而稳定性扩展机制则能有效降低一定范围内的路由振荡。     

Internet AS幂律建模及其参数估计

为了精确建模Internet自治系统层面上的拓扑结构,提出了基于最小节点度和最大节点度的拓扑幂律模型及其参数估计新算法。针对Internet自治系统层拓扑实际测量数据,利用新算法对拓扑幂律模型中的最小节点度、最大节点度以及标度参数进行计算。实验结果表明,由新算法估计的Internet自治系统层拓扑幂律模型的最小节点度为1,最大节点度随网络规模的增大而增大,标度参数的误差与使用最大然似估计法误差一样均非常小,约为2.25。     

路由级Internet宏拓扑结构的谱密度分析

针对路由级Internet宏拓扑结构进行了谱密度分布分析与无符号拉普拉斯谱(SLS)分布分析.首先通过对拓扑结构各异的5种采样拓扑图,分别进行谱密度-特征值分布分析,发现5组分析结果表现出高度的一致性,证明了Internet拓扑结构的自相似性,也证明了采样拓扑可以再现局部Internet拓扑结构特征.然后通过采样拓扑图的谱密度-特征值分布函数与ER图、BA无尺度网络拓扑图进行比较,发现三者具有明显区别,得出谱密度-特征值分布函数可作为分辨图谱拓扑结构有效方法的结论.最后通过4组3000点采样拓扑进行SLS分布分析,发现尽管4组3000点采样路由与连接互不相同,但SLS谱分布却非常相似,4组采样拓扑在特征值λ=1处重数均较高,重数次高的特征值都群聚在λ=2处.在特征值从2～103变化过程中表现出较明显的幂律分布特性,其幂指数值保持在3.2813至3.8013之间,特征指数接近.该结论为Internet宏观拓扑结构建模研究提供了量化判据,是Internet拓扑建模研究的重要内容.     

因特网上舆情传播的预测建模和仿真研究

序列模式挖掘是Web日志挖掘中的一个重要范畴。针对Wap算法中递归构建大量条件树的这一缺陷,提出了一种改进算法NGCWAP。NGCWAP算法采用前序遍历号和后序遍历号来跟踪频繁序列分布在哪些后缀树集中,避免了条件树的构建,从而减少了内存消耗。通过实验验证了改进算法的正确性和高效性。     

基于无尺度网络的Internet赋权演化模型研究

Internet是大规模异构性动态性发展的、非集中性的网络。从路由层来描述整个Internet网络,可将这个网络抽象为以成千上万个路由器为节点以及以节点之间的数百万条通信链路为边的无尺度网络。在无尺度网络建模的基础上,综合考虑节点和边的增加、删除和补偿,给出了一个改进的Internet赋权演化模型BBV+,利用连续介质理论对BBV+模型进行理论分析,该模型的点强度和度分布都符合无尺度网络的幂率特征。     

物联网热点问题研究

从物联网的定义出发,引出了物联网感知层研究中亟待解决的若干问题。"物联网"的"物"体现在对物体信息的感知,这可由无线传感网和RFID技术实现,属于感知层研究的内容。对于无线传感网来说,目前需要解决的问题包括能量的获取与控制,这可以从增加能量供应和控制能量消耗两方面进行研究,其热点研究方向有超级电容、无线供电、功耗控制等;无线传感器的自动组网技术包括Ad hoc网络和ZigBee协议研究两个热点方向,分别对应不同的应用场景。对于RFID来说,亟待解决的问题包括天线设计、声表面波技术、碰撞算法等,此外,文中还在感知层研究中研究了一些共性的问题,如电磁波传播特性、节点定位、超宽带技术、网络安全等。     

基于网络结构熵研究网络演化的一种新方法

为了定量描述网络的发展演化,提出了一种网络结构熵的演化表达形式,为更好研究网络的异质性提供了刻画度量,阐述了利用这种方法研究网络演化的原因及通用性。同时,以Internet AS网络为例。求出了其随时间演化关系,指出这种网络的演化发展的方向及其异质性的变化趋势。     

基于时间自动机的物联网服务建模和验证

物联网服务的建模和验证是当前物联网服务提供中的一个重要问题.文中将物联网服务的行为建模为其与相关环境实体的交互,并引入环境实体以刻画物理世界各种物体的属性和行为,从而将物联网服务能力建模为它能够导致的环境实体发生的期望变化.文中以时间自动机为建模工具,分别为将要监测和要控制的物理环境实体以及不同种类的物联网服务独立建模...     

一种改进的演化型Internet拓扑模型

通过分析传统的基于偏好依附的演化型Internet拓扑模型BA模型,针对其考虑网络演化过程中事件的不完善性,提出一种BA模型的改进VBA模型。该模型更全面地考虑了网络演化过程中加边、加点和去边三种事件。对VBA模型的拓扑度量值分析结果表明,该模型能够生成比传统模型更优的具有幂律度分布和小世界特性的网络实例。     

浅析物联网技术应用主要问题及对策

介绍了影响物联网应用和发展的几个问题,它们是资金、人才、标准和法规等。分析解决这些制约因素的方法,用不同商业运营模式可以解决资金不足,人才培训、重视核心技术和标准以及法规制定,推动物联网技术的应用。     

A novel methodology for the development of an optimal agricultural crop field using Internet of Things

The Internet of Things (IoT) plays a vital role in the entity sharing and minimizing the workload of the human beings in various aspects. Nowadays the term IoT is used in various fields such as health care, automobiles, industry, agriculture, and so on. Agriculture is the main source of food to whole world. There are various problems faced by the farmers in agriculture due to shortage and wastage of water and fertilizers. In this regard, an optimal IoT model has been developed and proposed to attain an effective crop field. The proposed IoT model will monitor, record temperature, and soil moisture values, which will be continuously analyzed to achieve optimal plant growth and yield. The motor will be connected to the IoT model which automatically switch on/off based on optimal threshold temperature and soil moisture content value. A novel irrigation algorithm named differential waterflow algorithm has been proposed and deployed in the proposed IoT model for the automatic usage of the motor in the field. The proposed IoT model provides a web interface to the user through the cloud storage, so that the farmer can control and monitor the system in remote. The proposed system will reduce the water consumption and will ensure the uniform water distribution to the crops through the Poisson distribution which results in increasing yield.