面向互聯(lián)網的相繼故障分析及魯棒性增強研究.pdf

1、信息技術飛速發(fā)展和Internet自身規(guī)模不斷擴大的今天，其作為典型的復雜網絡系統(tǒng)，其安全性更顯得尤為重要。盡管人們做出了很多的努力，但是互聯(lián)網大規(guī)模的相繼故障仍時有發(fā)生。互聯(lián)網的相繼故障，就是指一個或少數幾個節(jié)點或邊發(fā)生的故障會通過節(jié)點之間的耦合關系引起其他節(jié)點發(fā)生故障，這樣就會產生連鎖效應，最終導致相當一部分節(jié)點甚至整個網絡的崩潰，產生類似“雪崩”一樣的后果。
　　本文主要做了以下三個方面的工作:
　　1.對復雜網絡結構

2、分類作簡要介紹，并對復雜網絡及其魯棒性做了詳細分析。其中，對復雜網絡上相繼故障研究存在的問題以及復雜網絡相繼故障模型上的襲擊策略進行了研究。通過對復雜網絡的研究對Internet的拓撲特征及魯棒性有了一定的了解。
　　2.詳細分析了面向Internet的相繼故障及Internet遭到攻擊時表現出來的魯棒性。通過分析Internet的拓撲特征和脆弱性表現，對Internet進行了區(qū)域測量，并且運用Matlab仿真軟件，設定了3個有針

3、對性的仿真實驗來對Internet遭到攻擊時表現出的魯棒性進行了評估。3個實驗針對不同的網絡環(huán)境以及不同的攻擊手段對實驗參數進行科學性調整。實驗所示，Internet的魯棒性在一定程度上和無標度（scale-free）網絡相同:面對隨機攻擊時高度的魯棒性以及面對確定性攻擊時極端的脆弱性。同時，實驗研究中也發(fā)現Internet中負荷較高時，即使面對相同的攻擊，魯棒性也會顯著減弱。
　　3.對Internet遭到攻擊時表現出來的魯棒性

4、增強的研究進行了分析。提出了幾種增強魯棒性的方案:在加強網絡冗余的實驗研究中，分別從不同攻擊標度攻擊固定負載網絡，和運用固定攻擊標度攻擊不同負載網絡兩個方面全面入手，探討了給Internet中節(jié)點與邊增加冗余量的對網絡魯棒性加強的可行性。同時分析了負載重分策略對魯棒性增強的效果，實驗中發(fā)現提升網絡中關鍵節(jié)點容量可以有效抑制相繼故障的發(fā)生或發(fā)展。并且對社團結構的網絡的相繼故障進行了簡單分析，發(fā)現網絡具有不同的社團結構數時，相繼故障的最終結