基于复杂网络理论的计算机网络拓扑探究.pdf

网络与信息工程2014.5基于复杂网络理论的计算机网络拓扑探究王文英陕西邮电职业技术学院,西安,712000)摘要:在经济全球化的同时,红联网技术也迅速发展,因特网作为全球性的网络,随着时间的推进,对我们的生活产生了巨大的影响。计算机网络快速发展过程中,网络结构也口益复杂,过去的传统随机网络模型已经很难对其拓扑进行客观描述,新的复杂网络理论为计算机网络拓扑的研究提供了新的思路关键词:复杂网络理论;计算机网络;网络拓扑Research on computer network topology based on complexnetwork theoryWang Weny in(Shaanxi Post and Telecommunication College, Xian, 712000)Abstract: In the economic globalization at the same time, the Intcrnct tcchnology is devcloping rapidlythe Internet as a global net work, with the advance of time, had a great influence on our Iie. The processof Rapid deve opment of computer network, the net work struc ture is becoming more and more comp l icaledthe traditional random network model of the past has been difficult to the topology of the ob jectivedesc r ipt ion, prov ides a new way for the study of complex network theory a ncw comput r nc twork lopol oKeywords complex network theory; computer network; network topology0引言计算机网络拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形复杂网络研究具有较强的跨学科特色,口前,它己经海透到式,在同域网中明一点讲就是文件服务器、工作端和电等的生命学科、数理学科和工程学科等众多不同的领域,对复杂网终连接形式。主要的拓扑结构有,星形拓扑、总线型拓扑、树形拓的定量与定性特征的科学理解已经成为网络时代科学研究中扑、环形拓扑以及它们的混合型。个至关重要的挑战性课题,由此产生的新问题和新的研究成果星形拓扑是一台设备作为中心连接点,各工作站与它连成也是层出不穷。计算机技术的发展使我们拥有各种网络的数招星形;总线型拓扑就是将文件服务器和工作站都连接在一条称库,并有可能对大规模的网络进行实证研究。复杂网络是研究复之为总线的公共电缆上;树形拓扑就是由总线型演变而来的杂系统的一种角度和方法,它关注系统中个体相互关联的作用形状像一棵倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个分支的拓扑结构,是理解复杂系统性质利和功能的基础。木文旨在借用还可再带子分支。而环型拓扑就是将所有站点彼此串行连接,像新的复杂网络理论为计算机网络拓扑寻求新的研究途径,求链子一样构成一个环形回路;混合型就是将这三种拓扑混合起能够真实反映拓扑结构的复杂网络的构造机制。米运用。网络拓扑结构2复杂网络理论计算机网络就是计算机通过一定的物理介质以及相应的通2.1表现信协议相互连接形成的网络。它是由许多节点与两个节点间的通俗的说复杂网络就是表现出高度复杂性的网络,其表现些边组成的,这些边是表示个体间的关系,那些节点则是网客主要有以下儿方面:一是结构复杂,这是复杂网络最明显的中的不同个体。两个节点之间具有一定关系,则连一条边,有边个表现,主要是因为复杂网络的节点数目巨大,同时网络结构差相连的节点被看做是相邻的。异性较强,相互之间都有不同的结构特征。二是连接的多样性,这表现在节点之间的连接上,节点之间的连接权重有所不同,在86甲测i2074.5网络与信息工程这个差异之外,还存在一个不同,那就是连接还存在方向性。三计算机己经大大地方便了人们的生活工作。但是与此同时,另是节点多样性,这主要是指复杂网络中的节点可以代表任何事个问题却悄然爆发,那就是随着技术的提高完善,很多应用程物。四是动学复杂性,它的节点集属于非线性动力系统,表现序的操作都越来越自动化、傻瓜化,自动化较高的程序,既可以在节点状态随着时间的变化而变化,这是由于社会中人在不同帮助不懂的人自动完成某些复杂的操作,但也有可能在程序中的时间里使用计算机。五是网络进化,主要是说它的节点产生与添加悉意代码,通过应用在网络中传播,加上自动化程度高了,消失是随时变化的。六是多重复杂性融合,也就是它的多重复杂很多人就省去手动操作的习惯,慢慢地就降低了对恶意程序的性相互影响后,导致更难预料的结果。防范,使其在网络中肆虐。针对这个间题,除了要求用户注意防2.2特性范,还应该在网络中加以阻止。首先是小世界,它作为复杂网络的基本単元,将两个原件之但是基于目前的现状,对网络病毒的传播,到现在依然是间的任意一点相连,形成的公用通道是作为数据传输的网络纹个让人们头疼的问题,即便是到了现在,也没有一个完全解决的线。复杂网终中有无数个小世界,把它们都连接起来就可以形成策略,対于网络病毒的危害,也只是停留在预防的策略上,还有许许多多的网络纹线。降低病毒在网络中传播的速度和效率,降低其对网络的危害,阻其次是以小世界为基木元件形成的集团性交互连接态势更断病毒传播链。防范网络病毒,减少网络病毒的危害,这些是远加明显,作为众多小世界的集合体,复杂网络也包含了各个资源远不够的。在过去,预防病毒,主要方法是基于规则网络病毒传件的集团性,这些内部的交互性也使得复杂网络整体架构的兼播模型上,这种方法的原理是,根据病毒感染强度的阀值,基于容性与再塑性得以进行多元化拓展病毒大于个固定阀值的情況下将会在网络中长期存在,否则最后是幂律的度值涵盖的视域趋向多元,度值是节点以及感染的节点会衰减。而提出的方法是随机免疫的方法,在进行免相关联的单位数星。疫时平等村待这些节点,随机地选择节点,也没有优先顺序。但是这种方法很明显存在一个问题,网络上的节点太多,随机选择3复杂网络理论应用节点也无法兼顾全局,无法阻止病毒的大规模爆发。而在复杂网1网络同步行为的研究络理论的基础上,人们对于病毒的防范有了新的认识,渐渐意识各节点同步化行为普遍存在于复杂网之中,产生的原因到网络拓扑的结构对计算机网络病毒的防范具有深远的影响,是网络拓扑的动力学性质和单个节点自身的特点,而非某个单计算机具备小世界和元标度双重特征,同规则的网络环境相比,独因素可以決定,这种现象会给网络运行环境带米危。比如在。小世界的网络病毒更易于传播,同时在无标度的网络上病毒的?络中,不同的网络节点发送信息,这些信息会有炳个结果,传播没有正传播阀值,尽管只感染很少的节点,但却可以在网络是同时发布,三是都不发布,第一种情況会造成网络信息的上长