互聯網AS級宏觀拓撲中心化研究及演化分析.pdf

1、隨著互聯網的迅速發(fā)展，網絡已成為人類社會中不可或缺的一部分，當由于網絡中心節(jié)點發(fā)生故障或癱瘓造成整個網絡出現大規(guī)?！皢栴}”時，互聯網本身的“脆弱性”也逐漸顯露出來。對互聯網AS級宏觀拓撲進行中心化研究，就是在規(guī)模龐大、結構復雜的互聯網中準確而迅速的發(fā)現中心化節(jié)點，并對其進行有效防護，防止蓄意攻擊的發(fā)生。這對下一代互聯網的設計，以及互聯網安全防御研究都將產生巨大的促進作用。
　　本文研究工作基于CAIDA項目授權的AS級海量數據，首

2、先，進行互聯網AS級拓撲中心化度量方法的研究，應用三種普遍使用的中心化指標——度中心化、緊密度中心化、介數中心化指標，同時提出一種核數中心化的度量法來度量網絡中的高核數節(jié)點集合。針對網絡的蓄意攻擊，采用節(jié)點刪除法，通過刪除某個節(jié)點對網絡連通的破壞程度來度量網絡中節(jié)點的重要性。經研究發(fā)現緊密度中心化在互聯網AS級度量上弱于度中心化和介數中心化指標;度中心化和介數中心化在攻擊節(jié)點數小于0.5％時，有很強的相似性;核數中心化度量方法非常適用于

3、查找到網絡中度值較高且連接緊密節(jié)點所構成的社團。
　　其次，對互聯網AS級中心化節(jié)點進行演化分析，發(fā)現中心化節(jié)點在演化過程中存在著新陳代謝的更替，其演化過程大致可分為三類:激增型、增長型和平穩(wěn)型。分析網絡中心化節(jié)點演化的原因，發(fā)現其中心化指標增強是由于其和網絡中已存在的節(jié)點連接更緊密。討論中心化節(jié)點演化過程中邊建立的模式，得出演化過程中三種類型中心化節(jié)點對其鄰居節(jié)點的核數依賴呈現不同的規(guī)律。激增型中心化節(jié)點的演化過程中對鄰居節(jié)點的