[发明专利]基于经济关系的互联网层次化建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种互联网技术领域的方法，具体是一种基于经济关系的互联网层次化 建模方法。

背景技术

互联网拓扑建模作为互联网研究的重要组成部分，受到越来越广泛的关注。其中AS(自 治系统)是处于一个管理机构控制之下的路由器和网络群组，相比路由器级互联网建模，AS (自治系统)级互联网拓扑建模的研究更加深入也更受人关注。目前研究人员普遍对基于互 联网真实信息的拓扑研究达成共识，近年来很多模型的提出都致力于网络精确建模的发展。

经对现有文献检索发现，S.Shakkottai等人于2006年在arxiv网站上发表了题为“ Economic evolution of the Internet AS-level ecosystem(自治系统级互联网生态系统 的经济演化)”的文章，该文提出了MA模型(多级引力模型)，通过将网络节点区分为ISP (网络供应商)和non-ISP(非网络供应商)，较为准确地再现了真实网络中度分布的幂律 特性，并得到极为近似的斜率。然而该模型尽管从整体角度而言有较高的保真度，但是不能 保证在局部范围内仍然具备如此良好的特性。

又经检索发现，2004年Physical Review E上刊登了题为“Accurately modeling the Internet topology(互联网精确拓扑建模)”的文章，该文提出了PFP模型(正反馈偏好模 型)，该模型较好的保持了真实网络中的rich-club(富人俱乐部)特性，但该模型是图论 意义上抽象的节点和连边，没有考虑网络的真实标注信息，也不曾考虑模型的局部范围特性 是否依然良好。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种基于经济关系的互联网层次 化建模方法。本发明基于连边所包含的经济关系，将整个互联网划分为五层网络，充分考虑 了节点和连边的属性划分以及区域性层次划分，所以在全局拓扑特性和局部拓扑特性上都与 真实网络较为相似。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括以下步骤：

第一步，基于连边所包含的经济关系，将整个互联网划分为五个层次，并对模型进行初 始化。

所述的五个层次分别为：将只具有P2C(供应商-用户)连边和P2P(对等-对等)连边， 但不存在C2P(用户-供应商)连边的网络顶级供应商节点归为第一层；将与第一层节点存在 C2P连边的节点归为第二层；将与第二层节点存在C2P连边且不包含在第二层中的节点归为第 三层；将与第三层节点存在C2P连边且不包含在第二层或第三层中的节点归为第四层；将与 第四层节点存在C2P连边且不包含在第二层或第三层或第四层中的节点归为第五层。

所述的对模型进行初始化是：确定第一层网络的节点数、连边数、最大度和最小度信息 ，并在后面建模的过程中保持第一层网络不变。

第二步，按照层次选择方法得到新加入节点允许加入的网络层次集T，并由层次随机数 生成器按照各网络的速率从网络层次集T中选择新加入节点具体加入的层次。

所述的层次选择方法是得到新加入节点允许加入的层次集T，具体是：

1)判断第二层网络中是否有AS，将2放入T中，如果有，则执行2)；如果没有，则结束 ；

2)判断第三层网络中是否有AS，如果有，则将3放入T中，并执行3)；如果没有，则进 一步判断第二层网络中的网络供应商节点的数量是否超过第二层阈值，如果超过，则将3放 入T，并执行3)，如果没有超过，则结束；

3)判断第四层网络中是否有AS，如果有，则将4放入T中，并执行4)；如果没有，则进 一步判断第三层网络中的网络供应商节点的数量是否超过第三层阈值，如果超过，则将4放 入T，并执行4)，如果没有超过，则结束；

4)判断第五层网络中是否有AS，如果有，则将5放入T中，并结束；如果没有，则进一 步判断第四层网络中的网络供应商节点的数量是否超过第四层阈值，如果超过，则将5放入T ，并结束，如果没有超过，则结束。

第三步，按照属性选择方法确定新加入的节点的属性是ISP还是NI(普通用户)。