無標度網(wǎng)絡(luò)上概率路由策略的穩(wěn)定性與脆弱性分析.pdf

1、如今網(wǎng)絡(luò)在生活中的作用越來越突顯，Internet、WWW、大型電力網(wǎng)絡(luò)、全球交通網(wǎng)絡(luò)、新陳代謝網(wǎng)絡(luò)、科研合作網(wǎng)絡(luò)以及各種社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)等大型網(wǎng)絡(luò)都已被證明具有無標度特性。但是網(wǎng)絡(luò)擁塞是不可避免的難題，不僅給人們生活造成不便，還給國民經(jīng)濟造成巨大損失。故在無標度網(wǎng)絡(luò)上研究網(wǎng)絡(luò)擁塞問題具有重要的現(xiàn)實意義，通過優(yōu)化路由策略改善網(wǎng)絡(luò)的通信性能是一種切實可行的途徑，從而引起各界學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前許多有效提高網(wǎng)絡(luò)容量的路由策略幾乎都是在固定的網(wǎng)絡(luò)

2、上被提出的，但現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)總是會受到蓄意攻擊或是無意的斷電等故障破壞網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。那么先前提出的路由策略是否在破壞后的網(wǎng)絡(luò)上是否還有很高的網(wǎng)絡(luò)容量，這還是很值得深入的研究。
　　本文中采用網(wǎng)絡(luò)容量和平均路徑長度作為評價路由策略優(yōu)劣的兩項標準。相比最短路徑路由策略和效率路由策略，張曉軍副教授已證實在無標度網(wǎng)絡(luò)上概率路由策略具有最高的網(wǎng)絡(luò)容量和較短的平均路徑長度。本文主要研究概率路由策略在無標度網(wǎng)絡(luò)遭受隨機攻擊和目標攻擊時具有的穩(wěn)定性和

3、脆弱性。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中路由路徑的恢復(fù)情況分成兩類概率路由策略的穩(wěn)定性與脆弱性。
　　1.第一類假設(shè)網(wǎng)絡(luò)受到攻擊時很難恢復(fù)，需要重新制定路由路徑，因此考慮最大連通子圖上網(wǎng)絡(luò)容量和平均路徑長度的情況；
　　2.第二類假設(shè)網(wǎng)絡(luò)受到攻擊初期，路由路徑來不及調(diào)整，從而考慮整個網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)絡(luò)容量和平均路徑長度的情況。
　　然后采用隨機失效和選擇失效的方法刪除節(jié)點模擬無標度網(wǎng)絡(luò)遭受隨機攻擊和蓄意攻擊。隨機攻擊是隨機刪除網(wǎng)絡(luò)中比例0-10％的