復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的相繼故障模型及魯棒性研究.pdf

1、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的安全性已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)心的一個重要問題。人們做出了很多的努力，但是大規(guī)模的相繼故障仍然時有發(fā)生。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的相繼故障，就是指一個或少數(shù)幾個節(jié)點或邊發(fā)生的故障通過節(jié)點之間的耦合關(guān)系引起其他節(jié)點發(fā)生故障，這樣就會產(chǎn)生連鎖效應(yīng)，最終導(dǎo)致相當一部分節(jié)點甚至整個網(wǎng)絡(luò)的崩潰，也形象的稱為“雪崩”。為滿足人們對各種關(guān)乎國計民生網(wǎng)絡(luò)安全性和可靠性的要求，有必要對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相繼故障的發(fā)生機理、相繼故障的預(yù)防與控制進行研究。
　　本文首先介紹

2、了四種經(jīng)典的基本網(wǎng)絡(luò)模型，分別是規(guī)則網(wǎng)絡(luò)、隨機網(wǎng)絡(luò)、WS小世界網(wǎng)絡(luò)和BA無標度網(wǎng)絡(luò)，研究了網(wǎng)絡(luò)的基本特性，分析了BA無標度網(wǎng)絡(luò)、WS小世界網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)在遭遇攻擊時的魯棒性。然后分析了三種網(wǎng)絡(luò)在隨機性攻擊和蓄意性攻擊上的魯棒性。用參數(shù)攻擊標度來控制隨機攻擊和蓄意攻擊，用最大連通子圖比來表示網(wǎng)絡(luò)的魯棒性能，通過分析，在隨機性攻擊方面，三種網(wǎng)絡(luò)都表現(xiàn)出很強的魯棒性;在蓄意性攻擊方面，BA無標度網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)都表現(xiàn)出了很強的脆弱性，但互聯(lián)網(wǎng)稍好點

3、，而WS小世界網(wǎng)絡(luò)幾乎沒表現(xiàn)出脆弱性。最后分析了網(wǎng)絡(luò)負載對三種網(wǎng)絡(luò)的魯棒性影響，實驗表明，當網(wǎng)絡(luò)空負載時，WS表現(xiàn)出很強的魯棒性，而BA無標度網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)次之;在網(wǎng)絡(luò)滿負載的情況下，分為兩種情況，在容許參數(shù)低時，三種網(wǎng)絡(luò)都表現(xiàn)出了很強的脆弱性，在容許系數(shù)高時，在隨機性攻擊時BA無標度網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)強魯棒性，而互聯(lián)網(wǎng)弱些，在蓄意攻擊時BA無標度表現(xiàn)出高度的脆弱性，互聯(lián)網(wǎng)次之。WS小世界網(wǎng)絡(luò)不管是隨機攻擊還是蓄意攻擊都有很強的魯棒性，但強度不及B