基于复杂网络的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ结构模型

2012年04月10日13:18:44 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：应用

杨洪勇，路　兰，张嗣瀛
鲁东大学信息科学与工程学院，山东烟台

东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳　

摘　　　要：在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络的演化过程中，新增节点进行服务器选择时，不但要考虑网络的流量和带宽，而且还要考虑与服务器的距离。基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络中选择服务器的条件，建立了一个Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络结构演化模型。在网络模型中，把Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络流量作为链路的权重、节点的服务量能力作为节点强度、节点的连接负载作为连接度。应用数值分析方法，研究了网络的动态演化规律和节点强度的概率分布特性。研究结果表明，新模型的强度分布服从幂律分布，而且该模型是一个更一般化的ＢＢＶ加权网络模型。

关　键　词：复杂网络；Ｉｎｔｅｒｎｅｔ模型；加权网络；幂律分布

１　引　言
自然界中存在的大量现实系统都可以用复杂网络加以描述［１２］。复杂网络的研究热潮首先源起于１９９８年Ｗａｔｔｓ和Ｓｔｒｏｇｔｚ的小世界网络模型［３］和Ｂａｒａｂａｓｉ和Ａｌｂｅｒｔ的无标度网络模型（ＢＡ模型）［４］。自从Ｂａｒａｂａｓｉ和Ａｌｂｅｒｔ关于无标度网络的开创性工作发表以来，在科学与工程各个领域掀起了关于复杂网络研究的热潮［２，５］。随着加权网络的研究，特别是真实网络中的连接强度的特征分析，出现了一些在拓扑结构中无法解释的现象，如边权的分布和非平凡相关性等。基于这些新的特性，ＢａｒｒａｔＡ．ｅｔａｌ．提出了一种简单的加权网络模型［６］，简称为ＢＢＶ模型，它把拓扑结构和边权的动态演化融于了加权网络的动态演化的过程。随着Ｉｎｔｅｒｎｅ网络的快速发展，网络增长的一致性规律成为网络动力学中一个很活跃的主题。在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ中，新增加的服务器在进行选择连接时不仅要考虑当时网络的繁忙情况（网络的流量）以及节点的处理能力（点权），而且还要考虑到与服务器所在地区的物理距离。因此，就这种现象提出了一种基于流量和距离的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ加权网络结构。该模型主要是考虑到了节点之间的物理距离，并将其作为偏好连接规则的一个因素，基于复杂网络理论，建立了一个基于流量和物理距离的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络结构模型，该模型是更一般化的ＢＢＶ模型。

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