Internet拓扑作为Internet这个自组织系统的“骨骼”,与流量协议共同构成模拟Internet的3个组成部分,即在拓扑网络中节点间执行协议,形成流量.Internet拓扑模型是建立Internet系统模型的基础,由此而体现的拓扑建模意义也可以说就是Internet建模的意义,即作为一种工具,人们用其来对Internet进行分析预报决策或控制.Internet模型中的拓扑部分刻画的是Internet在宏观上的特征,反映一种总体趋势,所以其应用也都是在大尺度上展开的.对Internet拓扑模型的需求主要来自以下几个方面1) 许多新应用或实验不适合直接应用于Internet,其中一些具有危害性,如蠕虫病毒在大规模网络上的传播模拟;(2) 对于一些依赖于网络拓扑的协议(如多播协议),在其研发阶段,当前Internet拓扑只能提供一份测试样本,无法对协议进行全面评估,需要提供多个模拟拓扑环境来进行实验;(3) 从国家安全角度考虑,需要在线控制网络行为,如美国国防高级研究计划局(DARPA)的NMS(network modeling and simulation)项目。
随机网络是由N个顶点构成的图中,可以存在条边,我们从中随机连接M条边所构成的网络。还有一种生成随机网络的方法是,给一个概率p,对于中任何一个可能连接,我们都尝试一遍以概率p的连接。如果我们选择M = p,这两种随机网络模型就可以联系起来。对于如此简单的随机网络模型,其几何性质的研究却不是同样的简单。随机网络几何性质的研究是由Paul,Alfréd Rényi和Béla Bollobás在五十年代到六十年代之间完成的。随机网络在Internet的拓扑中占有很重要的位置。
随机网络参数
描述随机网络有一些重要的参数。一个节点所拥有的度是该节点与其他节点相关联的边数,度是描述网络局部特性的基本参数。网络中并不是所有节点都具有相同的度,系统中节点度的分布情况,可以用分布函数描述,度分布函数反映了网络系统的宏观统计特征。理论上利用度分布可以计算出其他表征全局特性参数的量化数值。
聚集系数是描述与第三个节点连接的一对节点被连接的概率。从连接节点的边的意义上,若为第i个节点的度,在由k.个近邻节点构成的子网中,实际存在的边数E(i)与全部k.个节点完全连接时的总边数充的比值定义为节点i的聚集系数。