基于经济关系的互联网层次化建模与演化分析

摘要

随着复杂网络理论的不断发展,Internet拓扑建模研究作为其重要应用领域也不断深入,特别是基于Internet真实信息的建模研究受到越来越广泛的关注。近年来许多模型的提出都致力于推动包含网络标注信息的Internet拓扑建模研究的发展。本论文旨在研究基于经济关系的Internet层次化建模,并在深入地分析了过去五年(2004-2008)间Internet的演化规律后,提出了一个以经济关系为基础,区分节点和连边属性的层次化模型。通过对同等规模的模型网络和真实网络的仿真比较,客观地分析出该模型的优势以及尚待改进的地方,最终验证了基于真实网络信息的拓扑建模更有利于准确再现Internet重要拓扑特性这一结论。本论文所作的主要贡献如下：1回顾了近二三十年来Internet拓扑研究的发展历程,包括新拓扑特性的发现,模型的分类与发展,以及互联网数据采集的可靠性分析。同时结合已有成果对Internet的演化发展,特别是近五年来网络规模的增长特性进行详细的讨论。2根据网络中真实存在的经济关系,提出一个划分节点和连边属性的Internet层次化模型,并基于该模型编写了名为HTGE的拓扑生成器软件,从而实现模型仿真网络与真实网络的比较。该模型采用先确定层次和区域归属,再确定连边策略的分步建模过程,不仅实现了模型参数的可测性,而且在全局拓扑特性和局部拓扑特性上都与真实网络极为相似。3将本文所提出的模型中基于经济关系的Internet层次划分与实际网络的其他区域性划分标准相结合,并进一步引申为一种合理的模型框架。该框架将连边策略约束在一定局部范围之内,从而得到更接近真实情况的网络环境。在这种模型框架的约束下,通过不断完善连边策略,并尽可能准确地采集网络数据和推断网络属性,将得到越来越贴近真实网络的Internet拓扑模型。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 研究任务与论文内容安排

参考文献

第二章 Internet 拓扑建模综述

2.1 引言

2.2 Internet 拓扑建模发展概述

2.2.1 Internet 拓扑建模研究历程

2.2.2 Internet 数据采集

2.3 Internet 模型研究概述

2.3.1 Internet 建模层面

2.3.2 静态模型

2.3.3 动态模型

2.3.4 基于标注特性的模型

2.4 本章小结

参考文献

第三章 基于经济关系的 Internet 层次化建模

3.1 引言

3.2 Internet 数据分析

3.2.1 节点与连边属性

3.2.2 Internet 演化趋势

3.2.3 Internet 层次划分

3.2.4 数据准确性分析

3.3 层次化模型的演化分析

3.3.1 分步建模策略

3.3.2 层次选择

3.3.3 区域选择

3.3.4 连边策略

3.3.5 模型参数与局限性分析

3.4 本章小结

参考文献

第四章 拓扑生成器软件及模型仿真

4.1 引言

4.2 拓扑生成器及仿真实例

4.2.1 软件介绍

4.2.2 I/O 功能与模型实例

4.2.3 层次与区域选择实例分析

4.2.4 连边策略实例分析

4.2.5 软件性能分析

4.3 仿真结果

4.3.1 全局特性与局部特性比较分析

4.3.2 其他拓扑特性比较分析

4.4 本章小结

参考文献

第五章 总结和展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

攻读硕士学位期间已录用或已发表的学术论文