- 相關(guān)推薦
復雜網(wǎng)絡(luò )理論下的計算機網(wǎng)絡(luò )拓撲
1、復雜網(wǎng)絡(luò )理論
1.1表現
通俗的說(shuō)復雜網(wǎng)絡(luò )就是表現出高度復雜性的網(wǎng)絡(luò )，其表現主要有以下幾方面:一是結構復雜，這是復雜網(wǎng)絡(luò )最明顯的一個(gè)表現，主要是因為復雜網(wǎng)絡(luò )的節點(diǎn)數目巨大，同時(shí)網(wǎng)絡(luò )結構差異性較強，相互之間都有不同的結構特征。二是連接的多樣性，這表現在節點(diǎn)之間的連接上，節點(diǎn)之間的連接權重有所不同，在這個(gè)差異之外，還存在一個(gè)不同，那就是連接還存在方向性。三是節點(diǎn)多樣性，這主要是指復雜網(wǎng)絡(luò )中的節點(diǎn)可以代表任何事物。四是動(dòng)力學(xué)復雜性，它的節點(diǎn)集屬于非線(xiàn)性動(dòng)力系統，表現在節點(diǎn)狀態(tài)隨著(zhù)時(shí)間的變化而變化，這是由于社會(huì )中人在不同的時(shí)間里使用計算機。五是網(wǎng)絡(luò )進(jìn)化，主要是說(shuō)它的節點(diǎn)產(chǎn)生與消失是隨時(shí)變化的。六是多重復雜性融合，也就是它的多重復雜性相互影響后，導致更難預料的結果。
1.2特性
首先是小世界，它作為復雜網(wǎng)絡(luò )的基本單元，將兩個(gè)原件之間的任意一點(diǎn)相連，形成的公用通道是作為數據傳輸的網(wǎng)絡(luò )紋線(xiàn)。復雜網(wǎng)絡(luò )中有無(wú)數個(gè)小世界，把它們都連接起來(lái)就可以形成許許多多的網(wǎng)絡(luò )紋線(xiàn)。其次是以小世界為基本元件形成的集團性交互連接態(tài)勢更加明顯，作為眾多小世界的集合體，復雜網(wǎng)絡(luò )也包含了各個(gè)資源件的集團性，這些內部的交互性也使得復雜網(wǎng)絡(luò )整體架構的兼容性與再塑性得以進(jìn)行多元化拓展。最后是冪律的度值涵蓋的視域趨向多元，度值是節點(diǎn)以及相關(guān)聯(lián)的單位數量。
2、復雜網(wǎng)絡(luò )理論應用
2.1網(wǎng)絡(luò )同步行為的研究
各節點(diǎn)同步化行為普遍存在于復雜網(wǎng)絡(luò )之中，產(chǎn)生的原因是網(wǎng)絡(luò )拓撲的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和單個(gè)節點(diǎn)自身的特點(diǎn)，而非某個(gè)單獨因素可以決定，這種現象會(huì )給網(wǎng)絡(luò )運行環(huán)境帶來(lái)危害。比如在網(wǎng)絡(luò )中，不同的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)發(fā)送信息，這些信息會(huì )有兩個(gè)結果，一是同時(shí)發(fā)布，二是都不發(fā)布，第一種情況會(huì )造成網(wǎng)絡(luò )信息的擁堵，第二種會(huì )造成信息無(wú)法傳播。不管哪一種都是具備危害性的，盡管在這方面可以采取一些降低危害的方法，但卻始終無(wú)法完全杜絕這一現象。
2.2計算機網(wǎng)絡(luò )拓撲行為的演化模型
一直到現在，針對計算機網(wǎng)絡(luò )拓撲主要是依據自治域和路由器這兩種不同層次來(lái)對計算機拓撲結構進(jìn)行描述的，根據這兩種不同的層次形成了BA模型和局部演化模型。從自治域來(lái)說(shuō)，若干個(gè)自治域形成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統結構，自治域間存在對等連接，那就成為了其中的一條邊。路由器作為網(wǎng)絡(luò )的節點(diǎn)，將路由器放在整體中，它就是一個(gè)節點(diǎn)，但是在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)之間存在的物理連接，卻相當于邊。通過(guò)對二者的研究，卻發(fā)現二者所實(shí)現的都僅僅是簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò )情況下的的拓撲演化規律，面對復雜的網(wǎng)絡(luò )結構都是心有余而力不足，因此還需要對此進(jìn)行長(cháng)遠的探究，從而使拓撲結構能夠適應更加復雜多變的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境。
2.3網(wǎng)絡(luò )病毒擴散模型及防范措施
隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展和計算機技術(shù)的進(jìn)步，現代社會(huì )中網(wǎng)絡(luò )和計算機已經(jīng)大大地方便了人們的生活工作。但是與此同時(shí)，另一個(gè)問(wèn)題卻悄然爆發(fā)，那就是隨著(zhù)技術(shù)的提高完善，很多應用程序的操作都越來(lái)越自動(dòng)化、傻瓜化，自動(dòng)化較高的程序，既可以幫助不懂的人自動(dòng)完成某些復雜的操作，但也有可能在程序中添加惡意代碼，通過(guò)應用在網(wǎng)絡(luò )中傳播，加上自動(dòng)化程度高了，很多人就省去手動(dòng)操作的習慣，慢慢地就降低了對惡意程序的防范，使其在網(wǎng)絡(luò )中肆虐。針對這個(gè)問(wèn)題，除了要求用戶(hù)注意防范，還應該在網(wǎng)絡(luò )中加以阻止。但是基于目前的現狀，對網(wǎng)絡(luò )病毒的傳播，到現在依然是一個(gè)讓人們頭疼的問(wèn)題，即便是到了現在，也沒(méi)有一個(gè)完全解決的策略，對于網(wǎng)絡(luò )病毒的危害，也只是停留在預防的策略上，還有降低病毒在網(wǎng)絡(luò )中傳播的速度和效率，降低其對網(wǎng)絡(luò )的危害，阻斷病毒傳播鏈。防范網(wǎng)絡(luò )病毒，減少網(wǎng)絡(luò )病毒的危害，這些是遠遠不夠的。在過(guò)去，預防病毒，主要方法是基于規則網(wǎng)絡(luò )病毒傳播模型上，這種方法的原理是，根據病毒感染強度的閥值，基于病毒大于一個(gè)固定閥值的情況下將會(huì )在網(wǎng)絡(luò )中長(cháng)期存在，否則感染的節點(diǎn)會(huì )衰減。而提出的方法是隨機免疫的方法，在進(jìn)行免疫時(shí)平等對待這些節點(diǎn)，隨機地選擇節點(diǎn)，也沒(méi)有優(yōu)先順序。但是這種方法很明顯存在一個(gè)問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò )上的節點(diǎn)太多，隨機選擇節點(diǎn)也無(wú)法兼顧全局，無(wú)法阻止病毒的大規模爆發(fā)。而在復雜網(wǎng)絡(luò )理論的基礎上，人們對于病毒的防范有了新的認識，漸漸意識到網(wǎng)絡(luò )拓撲的結構對計算機網(wǎng)絡(luò )病毒的防范具有深遠的影響，計算機具備小世界和無(wú)標度雙重特征，同規則的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境相比，小世界的網(wǎng)絡(luò )病毒更易于傳播，同時(shí)在無(wú)標度的網(wǎng)絡(luò )上病毒的傳播沒(méi)有正傳播閥值，盡管只感染很少的節點(diǎn)，但卻可以在網(wǎng)絡(luò )上長(cháng)期存在，在這個(gè)過(guò)程中一旦有其他節點(diǎn)被感染，就有爆發(fā)大規模病毒的可能。面對這一認識，人們需要重新建立一個(gè)完整地病毒傳播模型，而這個(gè)模型中必須具備病毒的傳播原理、網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構，還有就是二者的相互作用機制。改變以往的觀(guān)念，防范病毒不僅僅是降低病毒的傳播，更重要的是針對病毒傳播的手段，通過(guò)改變網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，從而達到控制病毒傳播的目的。
2.4計算機網(wǎng)絡(luò )的脆弱性和魯棒性
脆弱性是因為即便是少量的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)被破壞掉也會(huì )對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )運行起到很大作用，甚至導致其奔潰、癱瘓，這個(gè)特點(diǎn)使得計算機網(wǎng)絡(luò )系統的節點(diǎn)一旦遭到破壞很容易就會(huì )對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的運行起到毀滅性的打擊。一般來(lái)說(shuō)，但整個(gè)計算機網(wǎng)絡(luò )的節點(diǎn)有5%-10%的中心節點(diǎn)被摧毀就會(huì )導致整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的潰散或者形成一個(gè)個(gè)信息孤島，進(jìn)一步導致整個(gè)系統的潰散。魯棒性是為了應對計算機的脆弱性而設計的，在設計時(shí)考慮到計算機網(wǎng)絡(luò )中某些節點(diǎn)和線(xiàn)路的脆弱性，容易遭到他人的破壞，因此有必要將使其具備一定的自愈能力，進(jìn)而確保整個(gè)計算機系統不會(huì )因此癱瘓。這個(gè)想法最初是被運用在軍隊信息的傳遞上，一般情況下，無(wú)標度性的拓撲網(wǎng)絡(luò )結構使得計算機網(wǎng)絡(luò )即便是在局部遭到破壞的情況下，依然可以保持工作，同時(shí)保持節點(diǎn)的穩定性。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現，隨意選擇80%的的節點(diǎn)進(jìn)行摧毀，剩余的網(wǎng)絡(luò )依然可以保持兩點(diǎn)間的順利連接。
3、結論
未來(lái)可以針對復雜網(wǎng)絡(luò )的某些統計特性，有必要對計算機網(wǎng)絡(luò )拓撲的構建、拓撲發(fā)現、用戶(hù)的動(dòng)態(tài)更新、資源管理、服務(wù)發(fā)現、服務(wù)部署等問(wèn)題進(jìn)行研究;通過(guò)具體的研究，針對某種具體網(wǎng)絡(luò )體系結構服務(wù)或應用，構造出性能高、可擴展性好、有利于管理的具有小世界或無(wú)標度特性的網(wǎng)絡(luò )結構，必須在理論上建立計算機網(wǎng)絡(luò )的復雜網(wǎng)絡(luò )理論，主要是研究計算機網(wǎng)絡(luò )的拓撲演化機制，不同節點(diǎn)對于整個(gè)網(wǎng)拓撲演化行為的影響，同時(shí)闡述計算機網(wǎng)絡(luò )拓撲的基本性質(zhì)和特征量，通過(guò)定量與定性分析方法探究出其性質(zhì)與特征以及相關(guān)應用，尋求能夠真實(shí)反映拓撲結構的復雜網(wǎng)絡(luò )的構造機制。
【復雜網(wǎng)絡(luò )理論下的計算機網(wǎng)絡(luò )拓撲】相關(guān)文章：
復雜網(wǎng)絡(luò )理論在城市交通網(wǎng)絡(luò )分析中的應用10-22
基于ＳＮＭＰ的拓撲發(fā)現的研究10-09
IMS通信中的拓撲隱藏08-22
無(wú)線(xiàn)mesh網(wǎng)絡(luò )拓撲發(fā)現算法09-23
計算機網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下教學(xué)模式的評價(jià)07-14
談?dòng)嬎銠C網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)08-18
淺談?dòng)嬎銠C網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)09-02
復雜地質(zhì)條件下的煤礦采煤掘進(jìn)支護技術(shù)及其應用10-10