两层复杂网络上的动态权重路由策略研究

为了提高两层复杂网络处理数据包的网络容量,提出了一种基于队列长度的路由策略,称之为动态权重路由策略,即逻辑层链路的权重与其映射的物理层节点队列长度有关,并按照队列长度的变化,动态地更新链路权重,然后数据包按照权重最小路径路由。仿真结果表明,与传统的最短路径路由策略和静态的全局意识路由策略相比,动态权重路由策略可以进一步地增强两层复杂网络的网络容量。     

加权无标度网络病毒传播和局部免疫策略研究

为了进一步描述现实生活中复杂网络的病毒传播问题,改进加权无标度网络模型的传统构造方法,考虑流量带宽和个体抵抗力两个重要因子,利用平均场理论模拟仿真病毒传播过程,对实验数据进行分析,验证该模型的有效性.现实生活中往往只能了解复杂网络的局部拓扑信息,传统病毒免疫策略大多基于全局拓扑信息,在仅了解局部信息的前提下,提出加权无标度网络中基于局部最优的病毒免疫策略,通过动态模拟病毒传播的免疫仿真实验,与随机免疫策略和目标免疫策略对病毒传播影响进行比较,验证局部最优免疫策略的有效性.     

无标度网络上名字无关的紧凑路由研究

紧凑路由是一类可扩展路由方法,能够在使用较短路径路由的同时,大幅降低节点路由表的空间开销.为解决Internet的路由扩展问题,无标度网络上的紧凑路由最近引起了关注.然而,以往的紧凑路由方法大多是名字有关的,即必须对网络节点重新命名或编址,这对于真实网络是不太实际的.针对无标度网络提出了一种名字无关的紧凑路由方法,即不需要显式改变节点的名字,任何节点只需要知道目的节点的原始名字就可以将包送达,因此具有更好的实用性.该方法在名字有关的紧凑路由方法基础上,引入一种名字映射系统.路由过程一般分为两个阶段:先由目的节点的原始名字查询其隐藏的地址,然后根据该地址路由.为了优化路由的性能指标,选择无标度网络中度最大的部分节点作为路由用的地标,并在这些地标上均匀且分布地为所有节点建立名字到位置的映射.分析和仿真表明,该路由方法可以在无标度网络上取得很高的路由性能,与以往最优的名字无关紧凑路由方法相比,在拉伸系数和路由表大小方面都有显著提高.     

加权无标度网络的免疫策略研究

基于所有节点采用相同感染概率和根据节点边权采用不同感染概率这2种感染机制对BBV加权网络进行免疫仿真。仿真结果表明,节点介数优先免疫的效果优于目前普遍采用的强度优先免疫,边介数优先免疫策略也优于其他边免疫策略。根据节点边权采用不同感染概率对边权大的边进行免疫,可有效控制病毒在感染初期的增长速度。     

基于策略路由的网络设计与实践

为了提高校园网的出口带宽和安全性，提出了利用基于策略的路由选择和网络地下翻译等技术有效解决网络出口瓶颈的方案，在合理利用现有CERNET网络资源原同时，使用当地网络服务提供商ISP提供的带宽高速安全地上网。     

基于无标度网络的Pub/Sub免疫路由

为避免Pub/Sub系统遍历路由带来的广播风暴,在基于无标度网络的Pub/Sub系统遍历路由过程中,引入病毒传播动力学的免疫思想,提出基于度的免疫遍历路由。通过设置节点度阈值δ,选择免疫节点控制消息的流向,避免全网遍历,降低广播开销。仿真实验结果表明,与洪泛法和Epidemic算法相比,该算法能更好地降低网络的遍历负载,增强网络的可扩展性。     

无标度网络中基于最短路径免疫策略的病毒传播研究

传统病毒免疫策略大多基于网络的全局拓扑信息。然而现实生活中的大部分复杂网络仅仅只能了解其局部 拓扑信息。鉴于许多实际复杂网络具有无标度特性,研究了在无标度复杂演化网络中基于网络局部拓扑信息最短路 径免疫策略的病毒传播现象。利用平均场理论建立含个体抵杭力重要因素的无标度网络病毒传播模型,并引入基于 最短路径的免疫策略。比较了随机免疫、目标免疫和最短路径免疫3种策略对无标度复杂网络病毒传播的影响,结果 表明了基于最短路径免疫策略的有效性。     

针对无标度网络的紧凑路由方法

衡量一种路由算法优劣的两个重要指标是路由表的大小和路径的长度,但这两个方面通常是互相矛盾的.紧凑路由(compact routing)研究旨在设计路由算法在这两个指标上获得优化的平衡(tradeoff).目前,已有许多学者针对任意拓扑的网络提出了普适(universal)的紧凑路由方法(compact routing scheme).但是,真实的网络都具有特定的拓扑,普适的紧凑路由方法并没有利用真实网络呈现的特定拓扑特征,因而在这类网络上未必能取得最优的性能.最近的研究发现,许多真实网络都具有无标度特征和强聚集特征,利用这两类拓扑特征,提出了一种针对这类网络的紧凑路由方法.该路由方法将网络看成是由一个骨干树和一些捷径组成,在任意源节点和目的节点之间路由,使用路径的长度不超过它们的最短路径长度加上一个整数b.路由表大小限制在O(clog2n)比特,其中,b和c是由网络结构决定的参数.实验结果表明,在无标度网络上,b和c可以同时取较小的值.与以往的紧凑路由方法相比,该方法在平均性能上表现更好.     

针对无标度网络的紧凑路由方法

衡量一种路由算法优劣的两个重要指标是路由表的大小和路径的长度,但这两个方面通常是互相矛盾的.紧凑路由(compact routing)研究旨在设计路由算法在这两个指标上获得优化的平衡(tradeoff).目前,已有许多学者针对任意拓扑的网络提出了普适(universal)的紧凑路由方法(compact routing scheme).但是,真实的网络都具有特定的拓扑,普适的紧凑路由方法并没有利用真实网络呈现的特定拓扑特征,因而在这类网络上未必能取得最优的性能.最近的研究发现,许多真实网络都具有无标度特征和强聚集特征,利用这两类拓扑特征,提出了一种针对这类网络的紧凑路由方法.该路由方法将网络看成是由一个骨干树和一些捷径组成,在任意源节点和目的节点之间路由,使用路径的长度不超过它们的最短路径长度加上一个整数b.路由表大小限制在O(clog2n)比特,其中,b和c是由网络结构决定的参数.实验结果表明,在无标度网络上,b和c可以同时取较小的值.与以往的紧凑路由方法相比,该方法在平均性能上表现更好.     

无线传感器网络动态路由研究与展望

无线传感器网络是集信息采集、信息传榆、信息处理于一体的综合智能信息系统,具有广阔的应用前景,是信息网络技术中的一个新领域.节点资源极端受限、大规模网络的随机散布以及网络拓扑的动态性都给路由选择与优化问题的研究带来了前所未有的挑战.重点介绍了无线传感器网络路由问题面临的挑战,分析了路由问题的多种制约因素,并提出了动态网络拓扑模型建立的必要性和路由问题的发展方向.     

Integrating local and partial network view for routing on scale-free networks

Traditional routing schemes,such as OSPF,optimize data plane routing efciency by maintaining full view of the network at the control plane.However,maintaining full network view and handling frequent routing information updates are costly in large-scale complex networks,which are considered to be the root causes for the routing scalability issue.Recently,it is suggested that routing on local or partial information is plausible if slight performance degradation is acceptable.This paper proposes a routing scheme,operating on an integrated network view at each node that consists of its local neighborhood and a globally unique skeleton tree.This scheme signifcantly reduces storage,communication and processing costs.On scale-free networks,this beneft only comes at the cost of marginal performance degradation,which implies that it is not worthwhile to do shortest path routing based on full view of the network on scale-free networks.In contrast,the routing efciency is severely aggravated on purely random networks,indicating the inappropriateness of this scheme and the rationality of maintaining full network view on random networks.     

复杂网络环境下的路由方法研究

与规则网和随机网相比,复杂网络能更好地刻画和描述网络的特征,而路由策略是信息网络信息分发和交换最重要的手段之一。近年来,复杂网络中的路由受到研究人员的高度关注。通过深入研究和讨论现有复杂网络中的路由策略,包括基于传统路由方法的复杂网络路由、基于生物学行为的复杂网络路由以及基于社会学行为的复杂网络路由,提出了进一步研究的方向。     

基于交通引力场的复杂网络路由选择方法*

为提高网络吞吐量、缓解交通拥塞程度,结合复杂网络理论和引力场理论研究了在交通引力场下的动态路由选择过程,定义了传输路径对数据包的引力计算公式。基于路径的引力,顾及数据包的传输路径长度、节点畅通度及介数对传输过程的影响,提出了一种在介数约束下的引力场路由选择策略,并引入参数 用于调节路由过程对节点介数的控制强度。为描述数据包传输过程的有效性,引入有序参数 , 利用其由自由流到拥塞态的指标流量相变值度量网络的传输能力,并对网络节点拥塞分布情况进行了统计分析。仿真结果显示,与最短路由选择算法相比,本文路由策略较大地提高了网络传输能力,有效地均衡了网络交通负载,大部分节点均得到了高效利用,路由算法稳定、可靠。     

Dynamic routing and admission control for virtual circuit networks

The dynamic joint routing and admission control problem in multiple class multiple source-destination virtual circuit networks is considered. A nonlinear dynamic queueing model for virtual circuit networks that considers the dynamic interaction among the virtual circuit and packet processes is introduced. Then a multi-objective cost function of rejecting and maintaining virtual circuits, as well as of delaying and servicing packets is defined. The combined problem is formulated as an optimal control problem. Necessary optimality conditions are provided by Pontryagin's maximum principle. Sufficient optimality conditions based on the convexity of the Hamiltonian function are also given. For the finite horizon, the optimal controls can be found after numerically solving a Two-Point Boundary-Value Problem. For the longrun stationary equilibrium, the state-dependent routing and admission controls are derived.This work was supported by the National Science Foundation under Grant DMC-8452002 together with matching funds from AT&T Information Systems.     

Random walk immunization strategy on scale-free networks

A novel immunization strategy called the random walk immunization strategy on scale-free networks is proposed. Different from other known immunization strategies, this strategy works as follows： a node is randomly chosen from the network. Starting from this node, randomly walk to one of its neighbor node; if the present node is not immunized, then immunize it and continue the random walk; otherwise go back to the previous node and randomly walk again. This process is repeated until a certain fraction of nodes is immunized. By theoretical analysis and numerical simulations, we found that this strategy is very effective in comparison with the other known immunization strategies.     

基于混合信息的复杂网络路由策略研究

为了确保通讯网络上信息更快更有效的传榆且通讯能力尽可能增大,以无标度网络为平台,提出了一种新的混合路由策略.该策略综合利用了网络动态信息和静态信息,并将网络中结点的传递能力设定为与结点的度相关的变量,采用优化的信息包传递概率模型来研究网络通讯能力,通过对可变参数a的调控可以使网络通讯能力达到最大值.实验结果表明,当α=-4时,网络的路由效率最高.通过与其它路由策略对比证实该路由策略有效地提高了通讯网络的路由效率.     

移动传感网中基于本地信息的机会路由策略

在考虑节点信道质量、移动方向和速率、剩余能耗等本地信息的基础上,在移动传感网中提出了基于本地信息的机会路由策略(OR LI)。该策略采用能在一定程度上反映信道质量的接收信号强度指示值对数 常态分布模型建立节点机会概率值;引入移动速率和方向反映节点的移动性;使用节点的剩余能耗反映节点的剩余使用寿命,实现机会路由,并通过候选节点的优选序号来确定候选点的侦听转发时间以避免报文重发。与机会路由策略ExOR和OB比,新策略更适合移动传感网,具有传输有效性高、能耗低等优点。     

无线传感器网络中的能效优化路由算法*

根据无线传感器网络节点能量消耗和网络生存周期的特点,通过建立动态规划能量优化模型,在路由总能耗满足能量阈值约束条件下,均衡消耗网络中各节点能量,在此基础上提出一种适合无线传感器网络的动态规划路由算法。仿真结果表明,提出的路由算法能充分地利用有限的能量资源,较大地延长网络生存周期并降低节点的平均能耗。     

综合覆盖调度的无线传感器网络跨层路由研究

无线传感器网络由大量微小的传感器节点构成,各节点协作完成环境现象的分布式感知。覆盖控制作为无线传感器网络中的一个基本问题,反映了网络所能提供的"感知"服务质量。基于现有的集中式计算覆盖集合算法MLMC,通过改变计算覆盖集合条件,结合能量不均衡消耗的I-RDDD协议,观察了网络生存期的变化。仿真结果和分析表明,基于能量考虑和单组覆盖集合轮询的工作方式能获得更长的网络生存期。