免费论文：基于复杂网络理论的IPv6 Internet拓扑均衡建模研究

作为下一代互联网的IPv6 Internet，现在正在进入加速发展的阶段。IPv6 Internet是一个不断的演化复杂系统，研究这个复杂系统的拓扑特征、刻画其宏观特性，对于面向下一代互联网设计更优化的路由策略、提升协议及应用的性能和增强网络鲁棒性都有重要的意义。拓扑建模是解释现有拓扑特征起源、揭示拓扑演化机理的一种研究方法，其得到的拓扑演化模型可以广泛用于网络协议开发、网络应用模拟、网络未来结构预测等实际应用。本文在实验室基于隧道探测得到的IPv6 Internet丰富的拓扑数据基础上，对比分析了国际Internet数据分析联合协会(CAIDA)提供的IPv6 Internet拓扑数据，发现IPv6 Internet在AS层次是一个无尺度、高内聚、小世界以及有明显“富人俱乐部特性”的复杂网络。最重要的是，本文发现了IPv6 Internet拓扑的度分布幂律指数较大幅度小于IPv4的新特点。幂律指数作为无尺度网络幂律分布的一个关键特征，对网络的结构有重要的影响，本文对小幂律指数蕴含的拓扑特征进行了分析，指出了幂律指数是无尺度网络度分布均衡程度的一个度量。当前描述网络拓扑演化的各种模型都不能拟和类似IPv6 Internet这样的小幂律指数。为了得到拟和能力更强的拓扑演化模型，本文总结了影响幂律指数的两个重要因素：一是优先附着概率，二是网络演化形式，并推广了EBA模型，提出了一个具有拟和小幂律指数能力的新拓扑演化模型（EBA模型变成该模型的一个特例）；然后对该模型进行了理论和实验的分析，理论分析和实验数据的结果吻合得较好，并表明：该模型打破了当前模型幂律指数下限为2的限制，可以拟和更小的幂律指数也可以拟和常见的大于2幂律指数；并用拓扑均衡基尼系数验证了幂律指数是网络度分布均衡程度的一个度量的论断；然后开发了一个包含该模型及其他拓扑演化模型的拓扑生成器，对IPv6 Internet AS（自治域）级别的拓扑进行了模拟生成，对比发现新拓扑演化模型能够得到更好的结果；最后基于IPv6 Internet保持当前拓扑特征不变的假设，预测了拓扑大小增加一半时候的拓扑结构。

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