[发明专利]一种基于复杂网络的防雷物联网抗毁性优化方法

说明书

技术领域

本发明属于防雷物联网抗毁性优化方法的技术，特别是一种基于复杂网络的防雷物联网抗毁性优化方法。

 

背景技术

计算机诞生以来，社会文明与经济飞速发展，网络在人们的生活中担当越来越重要的角色，人们越来越依赖网络，尤其是国际互联网和通信网络。但是，各种网络故障也随着网络的不断复杂与庞大而日益增加。同时，因为更多的人通过网络被连接了起来，网络也就面临着更为严峻的威胁和攻击。如果网络中的关键节点或者关键路径发生了随机故障或者受到蓄意攻击，并且不能够得到及时的补救，那么将会严重影响网络服务，致使用户蒙受巨大的损失。

网络的抗毁性（invulnerability，survivable，reliability，stability，robustness，resilience，tolerance），就是衡量网络在发生故障或者遭受攻击后，能够继续提供一定服务的能力^[3]。提高网路的抗毁性，就能够减少网络故障对用户的影响，使得损失最小化。因此，复杂网络抗毁性优化研究兼具理论意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的是设计出更优越的网络，在已有网络的基础上，提出具体的抗毁性优化策略，从而用最少的成本，建设一个抗毁性“好”的基于复杂网络的防雷物联网抗毁性优化方法。

本发明的技术方案是：

本发明对网络拓扑结构进行优化设计使网络在发生故障时重要业务不受影响，其手段就是在网络中增加备份链路和备份设备，并且备份的数量要足够多。通过增加网络中节点或边的数量，能缩短网络节点之间的最短路距离，提高网络连通性，从而当网络面临打击时，可以通过其他节点和边保持工作能力。并且使用两种重建连接策略AIR与AUR，根据事先设置的阈值T，对高度数以及低度数节点之间的连接进行移除与重连。

本发明的有益效果：

本发明通过优化网络拓扑结构提高通讯的可靠性。

 

附图说明

图1是两种重连策略AIR与AUR的示意图。 

图1-（a）是策略AIR的示意图。

图1-（b）是策略AUR的示意图。

 

具体实施方式

如图1(a)，设置一个较小的阈值T，假设节点A与C度数值高于阈值T，而节点B与D度数值低于阈值T，AIR策略把A-B，C-D之间的连接替换为A-C，B-D。这种方法会增加网络的匹配混合度(assortative mixing)，并且有可能导致网络中的一些节点断开连接。第二种重连方法AUR则不会引起匹配混合度的明显变化，它的主要思想是改变相对“低度数”节点之间的连接模式。如图1(b)，假设节点A度数的大于T，节点B的度数等于T，而节点C与D的度数均小于T。重连操作同样也是把A-B，C-D之间的连接替换为A-C，B-D。仿真实验证明，这两种方法都能在不增加匹配混合度以及平均路径长度的同时，增加网络的抗毁性。。