基于广度优先搜索算法的复杂网络可靠性分析

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果基于广度优先搜索算法的复杂网络可靠性分析　　1引言　　由于数据网络日趋复杂、网络规模日趋庞大,客观、可靠地对网络进行规划设计显得愈发重要。因此,在没有实际的路由实验环境下,一种有效的手段就是利用网络仿真技术建立仿真平台进行仿真实验。网络仿真中最重要的前提步骤就是构造复杂网络的拓扑结构。实际中,在某一种特定网络拓扑结构上表现良好的路由协议或算法,在网络拓扑发生重大变化或移植到另一个不同的网络时,往往不能表现同样良好的性能并且不同的拓扑构造方法所生成的拓扑图不同

2、,因此对网络的性能造成很大的影响,因此,为了仿真在真实网络环境下的拓扑结构特性,需要构造与真实网络相同的拓扑结构，并对网络进行一些可靠分析，进行随机故障和故意攻击的测试。　　目前常用的网络拓扑模型包括以下几种：简单规则的拓扑结构,如星型连接、环型连接、树型连接、网格结构等；众所周知的拓扑结构,如ARPANET,NFSNET,MCI主干域等；随机生成的拓扑结构,如完全随机网络模型[1]，动态随机拓扑模型[2,3],Waxman模型[4,5]等。本文利用度优先准则和距离优先准则构造一类局域网作为测试局域网，求出网络的割边并进行加固，最后对网络进行了测试。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年

3、内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　测试局域网的构造　　测试局域网的构造步骤如下，水平方设置m个点，垂直方向设置n个点，在平面上设置mn个网格节点。随机地取N1个网格节点作为网络的初始节点，节点和节点的距离为接着利用Prim算法构造这N1个节点的最小生成树。然后执行下面两个步骤中的一个。　　以概率p增加一个新节点。新节点与网络中离它最近的m1个节点相连接。　　以概率1-p增加一个新节点。新节点根据优先连接概率　　重复上

4、面的，操作，直到网络中的节点总数达到N2时，算法终止。　　仿真时参数的取值如下，m=n=100，N1=20，p=，m1=3，m2=2，N2=100。仿真图见图1。Matlab软件所画的网络图，不便于观察节点之间的关系，用Pajek软件对图1的网络进行可视化的效果见图2。　　　　随机故障和故意攻击的测试　　为了测试我们构造网络的可靠性，随机地删除10%节点后，网络仍然是连通的，效果图见图3。删除度最高的10%节点后，网络就不连通了，有多个分支，其效果图见图4，说明网络面临故意攻击，其枢纽很容易被破坏，从而造成网络的崩溃。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出

5、结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　　　结论　　本文构造了一种局域网，并用Matlab软件进行了仿真，为了加强网络的可靠性，我们对网络中的割边进行了加固，测试了所构造的网络对于随机故障和故意攻击的鲁棒性。　　用Matlab实现复杂网络的仿真并不困难。与其它语言相比，Matlab语言有丰富的工具箱函数，能够写出简约的代码。对于非计算机专业的大学生、研究生和科研人员，能够快速进入复杂网络前沿研究课题，对其科研能力的培养极为有益。课题份量和难易程度要恰当，

6、博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。