徐野编著的《基于大范围模式的互联网拓扑建模》首先介绍复杂网络及互联网拓扑研究的基础知识,重点介绍了作者在互联网宏观拓扑结构建模研究中的一些经验和成果。全书共分6章,第1章是互联网拓扑建模方法的概述,简单介绍了互联网拓扑建模研究的重要意义等;第2章是复杂网络基础理论介绍;第3章介绍了互联网大范围拓扑测量,重点介绍了互联网拓扑测量的方法和手段等;第4章是互联网大范围拓扑特征分析,这是对互联网拓扑结构进行量化分析的重要手段;第5章是作者在互联网测量拓扑数据的基础上,根据拓扑特征量化分析结果,融合互联网拓扑结构静/动态建模思想,提出的TL模型;此外,这一章还提出了对TL模型的评估方法,包括定性分析、定量分析和可视化分析;第6章是对本书内容的总结,以及互联网未来研究方向的展望,其中一些内容有着惊人的发展潜力,如果哪一天某些方面可以取得突破性进展,我们所接触到的网络科技和网络文明将会有可能发生一次跃迁。
徐野编著的《基于大范围模式的互联网拓扑建模》致力于介绍互联网大范围拓扑结构研究的基础知识和研究进展。由于互联网络规模巨大,因此本书主要介绍从复杂网络理论角度对互联网拓扑进行研究的主要方法、手段与成果,主要内容包括:复杂网络拓扑特征分析的基本方式、互联网大规模拓扑结构的测量方法与数据整合、互联网拓扑的分形特征与互联网拓扑建模的基本方法和主要模型。本书还详细介绍了作者在互联网大范围拓扑研究的有关工作。为方便读者自行组织仿真实验,验证部分模型理论,本书还提供了作者针对某些关键模型和算法自行编写的MATLAB代码,读者或可直接使用,或可在此基础上做修改,以产生新的模型代码。
《基于大范围模式的互联网拓扑建模》适合高等院校本科生、研究生、博士后和教师阅读,也可供自然科学和工程技术领域中的研究人员参考。
第1章 引言 1
1.1 互联网拓扑建模概述 1
1.1.1 互联网研究现状 1
1.1.2 互联网拓扑建模的研究现状 2
1.2 拓扑建模的层次 3
1.3 拓扑研究的复杂网络方法 4
1.3.1 拓扑建模的三个问题 6
1.3.2 问题的解决方法 7
第2章 复杂网络基础理论 11
2.1 图论基础 11
2.1.1 图论基本概念 11
2.1.2 图的其他几个概念 14
2.2 复杂网络的基本概念 15
2.2.1 网络及其特征量 15
2.2.2 其他统计量 19
2.3 复杂网络的基本模型及分类 20
2.3.1 规则网络 21
2.3.2 随机网络 24
2.3.3 小世界网络 27
2.3.4 无尺度网络 28
2.4 幂律 33
2.4.1 幂律分布 33
2.4.2 frequency-degree幂律分布 35
2.4.3 degree-rank幂律分布 38
2.4.4 eigenvalue-rank幂律分布 41
2.4.5 CCDF(d)-degree幂律分布 41
2.5 谱密度 45
2.5.1 谱密度计算 45
2.5.2 SLS谱密度 49
2.5.3 NLS谱密度 53
2.6 互联网拓扑模型综述 56
2.6.1 静态模型 57
2.6.2 动态模型 59
2.6.3 目前主要拓扑模型 64
第3章 互联网大范围拓扑测量 68
3.1 拓扑测量 68
3.1.1 测量方式 69
3.1.2 测量源点数量 70
3.1.3 测量层级 71
3.1.4 CAIDA测量 74
3.2 低冗余测量修正方法 76
3.2.1 单源点拓扑测量误差 77
3.2.2 单源点数据补全集分布分析 81
3.3 CAIDA实测拓扑的细粒度修正 92
3.3.1 同名IP解析 92
3.3.2 单点测量 95
3.3.3 CAIDA实测拓扑修正结果 109
第4章 互联网大范围拓扑特征分析 111
4.1 互联网的复杂网络本质 111
4.2 互联网幂律分析 112
4.2.1 拓扑的frequency-degree幂律分析 112
4.2.2 拓扑的degree-rank幂律分析 118
4.2.3 拓扑的CCDF(d)-degree幂律分析 125
4.2.4 幂律分析结果 138
4.3 互联网度分析 139
4.3.1 Level 1节点 139
4.3.2 Level 2节点 140
4.3.3 Level 3节点 140
4.3.4 互联网拓扑图的平均度 142
4.4 互联网谱密度分析 143
4.4.1 互联网拓扑采样 143
4.4.2 采样拓扑的谱密度分析 144
4.4.3 采样结果对互联网拓扑特征的表征能力分析 160
4.4.4 SLS谱分析 163
4.4.5 谱密度分析结果 171
第5章 互联网大规模拓扑的TL模型 173
5.1 静态模型与动态模型 173
5.2 TL模型 174
5.2.1 TL模型形式 175
5.2.2 参数优化 180
5.2.3 TL模型生成算法 185
5.3 模型评估 186
5.3.1 定性分析 187
5.3.2 定量分析 189
5.3.3 可视化分析 194
5.3.4 评估结果 203
第6章 总结与展望 204
6.1 总结 204
6.2 未来工作与研究热点 206
参考文献 209