[发明专利]大规模虚拟网络拓扑生成方法

权利要求书

1.一种能够生成符合层次性、度分布特征并包含带宽、IP等网络属性信息的网络拓扑建模方法，其特征在于将网络拓扑分成自治域、路由器和端系统三个层次，所述网络拓扑建模方法包含以下步骤：

步骤1：在自治域级采用幂率模型生成网络拓扑，其中每个节点代表一个自治域。

步骤2：为自治域间的连接(即边)分配带宽；

步骤3：为各自治域分配IP地址：

步骤4：将每个自治域节点扩展成路由器级拓扑结构；

步骤5：为该自治域添加端系统级拓扑；

步骤6：为路由器-路由器间、路由器-端系统间的连接(即边)分配带宽；

步骤7：为路由器和端系统分配IP地址；

步骤8：重新确定边界路由节点，并建立连接以作为新的自治域间连接

步骤9：将原有自治域间的连接带宽作为相应边界路由器间的连接带宽。

2.如权利要求1所述的网络拓扑建模方法，其特征在于：步骤1中，首先，由m₀(m₀＞1)个起始节点组成一个连通图；然后，按时间顺序依次增添新节点，并将新节点连接到m(≤m₀)个不同的、已存在的节点上。新节点连接到节点i的概率∏取决于其出度k_i，即

3.如权利要求1所述的网络拓扑建模方法，其特征在于：步骤2和步骤6中，可选择四种带宽分配类型：恒定型，为所有连接指定一个固定的带宽数值；均匀型，带宽按照均匀分布规律在一个给定数值区间内取值；指数型，带宽数值符合指数分布规律；重尾型，带宽数值符合重尾分布规律。

4.如权利要求1所述的网络拓扑建模方法，其特征在于：步骤3中，根据网络规模、每个自治域内节点数量以及用户输入地址范围确定自治域网络地址，通常每个自治域分配1个A类地址。

5.如权利要求1所述的网络拓扑建模方法，其特征在于：步骤4中，用Waxman算法产生一个连通图作为当前自治域节点对应的路由器级拓扑结构。

6.如权利要求1所述的网络拓扑建模方法，其特征在于：步骤5中，采用星型网络结构；首先，根据网络规模和IP地址容量以及输入参数，随机选择路由器级拓扑结构中的路由器节点[DU2]，且需保证所选路由器节点不可为边界路由节点；然后，为该路由器节点随机生成一定数量的端系统，并以星型拓扑的形式将这些端系统连接到该路由器节点上。

7.如权利要求1所述的网络拓扑建模方法，其特征在于：步骤7中，首先，根据对应自治域节点网络地址，为路由器级拓扑中的节点分配IP地址，其网络地址与相应自治域地址相同，点分结构最后一段值为1，中间的地址根据节点数量依次递增；然后，根据接入路由器的地址生成对应端系统IP地址，其基本原则是端系统的网络地址与接入路由器的网络地址相同，其地址在接入路由器地址的基础上依次递增。

8.如权利要求1所述的网络拓扑建模方法，其特征在于：步骤8中，以每个自治域内的路由器节点作为备选边界路由器，可选择以下四种方式：随机法，随机选择路由器节点作为边界路由节点；最小度数法，选择出度最小的路由器节点，若满足条件的节点数＞1，则从中随机选择；非叶节点最小度数法，选择出度最小且不为0的路由器节点，若满足条件的节点数＞1，则从中随机选择；最小k度法，选择出度不小于k的最小出度路由器节点，若满足条件的节点数＞1，则从中随机选择。