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(shí)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(diǎn)或邊發(fā)生的故障通過節(jié)點(diǎn)之間的耦合關(guān)系引起其他節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，這樣就會產(chǎn)生連鎖效應(yīng)，最終導(dǎo)致相當(dāng)一部分節(jié)點(diǎn)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(jì)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(jī)理、相繼故障的預(yù)防與控制進(jìn)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(jī)網(wǎng)絡(luò)、WS小世界網(wǎng)絡(luò)和BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)，研究了網(wǎng)絡(luò)的基本特性，分析了BA無標(biāo)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(shí)的魯棒性。然后分析了三種網(wǎng)絡(luò)在隨機(jī)性攻擊和蓄意性攻擊上的魯棒性。用參數(shù)攻擊標(biāo)度來控制隨機(jī)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(jī)性攻擊方面，三種網(wǎng)絡(luò)都表現(xiàn)出很強(qiáng)的魯棒性;在蓄意性攻擊方面，BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)都表現(xiàn)出了很強(qiáng)的脆弱性，但互聯(lián)網(wǎng)稍好點(diǎn)

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(fù)載對三種網(wǎng)絡(luò)的魯棒性影響，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)空負(fù)載時(shí)，WS表現(xiàn)出很強(qiáng)的魯棒性，而BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)次之;在網(wǎng)絡(luò)滿負(fù)載的情況下，分為兩種情況，在容許參數(shù)低時(shí)，三種網(wǎng)絡(luò)都表現(xiàn)出了很強(qiáng)的脆弱性，在容許系數(shù)高時(shí)，在隨機(jī)性攻擊時(shí)BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)強(qiáng)魯棒性，而互聯(lián)網(wǎng)弱些，在蓄意攻擊時(shí)BA無標(biāo)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(jī)攻擊還是蓄意攻擊都有很強(qiáng)的魯棒性，但強(qiáng)度不及B