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。     

匿名路由器对抽样网络拓扑的影响分析

针对网络拓扑测量中存在的匿名路由器问题,依据Internet网络的主要特征建立一个匿名路由器网络模型,采用类似traceroute的探测机制抽样该网络模型中的路径信息,根据匿名路由器的处理程度分别构造不同的抽样拓扑图,通过研究这些抽样拓扑中的不同属性量化分析匿名路由器问题的影响,其中,拓扑属性包括网络大小、节点度分布、网络路径长度和介数等。     

Internet自治系统级拓扑发现系统的研究与实现

Internet由多个自治系统相互连接而成,AS间的互联结构体现了Internet的宏观结构。研究AS间的连接关系可以辅助分析网络特性。该文研究了Internet AS级拓扑发现,实现了一个Internet AS级拓扑发现系统。该系统分析BGP路由表得到Internet AS级拓扑并直观显示出来。分析了AS级拓扑的度分布属性,分析结果显示生成的拓扑具有幂律分布特性。     

Internet宏观拓扑幂律演化机理的研究

分析典型网络协议节点连接原理得到Internet宏观拓扑具有幂律拓扑可复制性,借助物理学方法提出一种Internet宏观拓扑连接的数学模型。仿真结果表明,该模型的时间敏感性和节点度的演化规律与实际网络数据统计结果的网络特征相符,Internet宏观拓扑幂律演化的本质源于协议设计的等级原理。     

大型ISP网络拓扑多点测量及其特征分析实例

深入了解Internet拓扑的结构性质有利于更好地设计和发展Internet.由于Internet规模巨大,以及获得完整的路由器级Internet拓扑方面的困难,目前无法研究整个路由器级Internet拓扑.因此,分别研究每个国家级或跨国因特网服务供应商(Internet service provider,简称ISP)网络拓扑结构成为了解Internet拓扑特征的一种可选方法.以中国教育科研网为例,简要描述了多点测量其路由器级拓扑结构的测量结果.分析了该实例拓扑图的节点度分布特征、较大特征值的有关性质以及谱密度分布特征.分析了该实例拓扑图的无符号拉普拉斯谱(SLS)、规格化拉普拉斯谱(NLS)以及群集系数等度量特征.分析结果表明,大型ISP拓扑确实具有某些幂律特征;不同于自治系统级拓扑的情形,对ISP拓扑的节点度补累积分布来说,幂律分布未必拟合得最好;ISP拓扑是一种无标度图,但不符合Barabasi-Albert(BA)生长模型;SLS和NLS具有区分不同的路由器级拓扑结构的能力;Internet路由器级拓扑的发展可能遵循一种不同于BA模型的生长过程.     

非广延熵:一种新的Internet拓扑度量

随着Internet规模的不断扩大,Internet拓扑模型已成为网络领域的研究热点。从最初的Waxman随机模型到基于幂律[1]特征提出的BA模型、GLP模型、PFP模型,都试图去发现和解析Internet拓扑演化的规律。节点度、聚簇系数、介数等拓扑度量分别被提出,用于刻画拓扑特征。引入统计物理学上非广延熵[2]作为一个新的拓扑度量,从概率分布的均匀程度上刻画拓扑模型的节点度分布的特征。为了定量地分析非广延熵在不同模型上的差异,通过从CAIDA获得最新的真实拓扑数据,比较BA模型和Waxman模型与真实拓扑数据在非广延熵上是否具有一致性,来验证非广延熵作为拓扑度量的合理性。最后指出BA模型的非广延熵接近真实的Internet拓扑,从而也说明非广延熵作为一种新的拓扑度量的可行性。     

Internet AS拓扑的“73/27”规律

为了深入理解和认清Internet AS拓扑中节点度的分配规律,提出适合Internet AS拓扑的幂律模型,利用该模型推导Internet AS拓扑中最富有节点数占网络总节点数的比例与这些最富有节点所拥有的节点度数占网络节点总度数的比例之间的关系,分析研究幂律指数和最大节点度等拓扑参数对该比例关系的影响,通过数值分析发现Internet AS拓扑中27%的最富有节点拥有约73%的节点度数（简称为“73/27”规律）,基于Internet AS拓扑经验数据对上述结果进行验证分析,结果表明该幂律模型对Internet AS拓扑是有效的,Internet AS拓扑存在“73/27”规律。     

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。     

基于属性演化和空间影响的路由级拓扑建模

引入吸引度的概念,对国家级ISP网络拓扑结构进行分析,认为Internet网络拓扑的生长是节点带宽等内在因素与地理位置等外在因素共同作用的结果。综合考虑节点属性的演化及地理空间对网络拓扑的影响,给出一种新的Internet路由级拓扑建模算法,通过实验分析幂律及无符号拉普拉斯谱等度量特征,证明该算法能较真实地模拟Internet路由级拓扑结构。     

基于节点度估计的三维WSN拓扑控制算法

为提高无线传感器网络性能均衡性,延长网络生命周期,对其三维拓扑控制进行研究。定义判断拓扑变化程度的节点度因数,构建评价网络综合性能的节点度估计模型,并提出基于该模型的拓扑控制算法,通过布置传感器节点、创建网络拓扑结构、生成数据传输链路和修正节点发射功率实现拓扑创建与优化。仿真实验和节点度因数、网络能量衰减、网络能效均衡性等对比结果表明,与LEBTC算法相比,该算法性能均衡性强,拓扑综合性能较好。     

Internet网络拓扑建模方法综述

针对Internet网络拓扑的重要属性特征,对当前基于度分布的网络拓扑建模方法进行了综述,指出了不同建模方法存在的局限性,并分析了当前网络模型在表述Internet网络时面临的问题,最后给出了进一步的研究方向。     

Internet拓扑建模综述

Internet拓扑建模是在更高层次上开发、利用Internet的基础.Internet拓扑模型研究经历了从随机型到层次型,再到无尺度(scale-free)网络的过程.对包括幂率(power law)在内的多种Internet拓扑特征及其相应度量进行了分析,对现有的拓扑模型、拓扑生成算法以及拓扑生成器进行了全面的综述.最后论述了目前研究中遇到新的问题与挑战,并对今后技术路线进行了总结.     

因特网拓扑特征之间的关联性研究

研究拓扑特征之间的关联性对于简化拓扑建模具有重要的意义。dK特征序列理论上能够计算得到所有的网络拓扑特征,因此可以用来进行拓扑特征的关联性研究。在分析dK序列定义的基础上,推导出一些重要的网络拓扑特征与dK序列之间的关系,这些关系可以用来简化拓扑图特征比较,因此有助于减少因特网拓扑建模研究的模型验证部分的工作量。     

一种基于AS的Internet拓扑模型

分析Internet中AS的变化规律,提出一种拓扑模型。根据对Internct拓扑变化的统计计算出模型参数。仿真结果表明,该模型生成拓扑的特性比BA模型更接近Internet。     

一种基于反向CDS树的异构WSNs拓扑构建方法

在无线传感器网络中,拓扑控制是节约能源、延长生命周期的一项关键技术。现有拓扑控制方法的研究主要集中在同构网络,对此,面向异构网络提出了一种低信息复杂度的基于反向连通支配集树的分布式拓扑构建算法。基于最小连通支配集构建虚拟骨干树,改进了A3G算法中节点的适应度函数和算法流程,优化了产生的连通支配集的规模和通信开销,进一步降低信息复杂度,在保证连通性的同时关闭网络冗余节点以降低能耗。理论分析和仿真实验证明,算法能够以较小的时间和通信代价构建拓扑,延长网络生命周期。     

面向复杂拓扑的Relay查找机制

在应用层路由系统中,针对Internet的复杂拓扑问题,提出一种Cluster Overlay改进模型和拓扑感知的Relay查找机制。改进模型能根据复杂网络拓扑自适应地修正Cluster划分,使Cluster Overlay与Internet拓扑更接近。拓扑感知的Relay查找机制较好地利用了复杂拓扑现象,进一步改进了路径质量。实验结果显示,改进的Cluster Overlay模型和Relay查找机制具有较好的性能。     

生成Internet As级拓扑图的Core-Tree算法研究

Internet拓扑图为大范围开发、利用Internet提供了一个有力的工具。InternetAs级拓扑图在自治系统的层次上刻画Internet特征,它在当前很多领域有着广泛的应用。论文提出了一种生成InternetAs级拓扑图的Core-Tree(C-T)算法,它生成具有核心网络和树形拓扑两层结构的As级拓扑图,生成图在结点度分布、树大小分布以及树深度分布等方面比较符合Internet特征。     

基于拓扑结构的蠕虫防御策略仿真分析

提出了基于拓扑结构控制的蠕虫防御策略,并通过构建仿真模型对其进行了仿真验证分析.首先对蠕虫传播所依赖的拓扑结构的主要形式进行了分析,提出了相应的生成算法,并对算法的有效性进行了验证;随后提出了三种拓扑结构控制策略仿真模型;最后分别对这三种策略在不同拓扑结构下的蠕虫传播控制性能进行了仿真实验.实验结果证明:通过适当地控制拓扑结构,可以有效地遏制拓扑相关蠕虫传播.