互联网宏观拓扑结构的耗散性分析

doi:10.3969/j.issn.1005-3026.2015.09.005

东北大学学报:自然科学版 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (9): 1237-1241.DOI: 10.3969/j.issn.1005-3026.2015.09.005

互联网宏观拓扑结构的耗散性分析

刘晓，赵海，王进法，何璇

(东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2014-08-19 修回日期:2014-08-19 出版日期:2015-09-15 发布日期:2015-09-14
通讯作者: 刘晓
作者简介:刘晓(1986-)，女，辽宁沈阳人，东北大学博士研究生; 赵海(1959-)男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家科技支撑计划项目(2012BAH82F04).

Dissipation Analysis of Internet Topology Structure

LIU Xiao， ZHAO Hai， WANG Jin-fa， HE Xuan

School of Information Science & Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2014-08-19 Revised:2014-08-19 Online:2015-09-15 Published:2015-09-14
Contact: LIU Xiao
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摘要/Abstract

摘要： 互联网宏观拓扑中涌现着既机械又灵活的结构秩序.明确该秩序的耗散过程及相关方面的研究，对预测网络拓扑演化的方向及再设计互联网具有重要意义.择取CAIDA机构IPv4、IPv6与AS级网络拓扑数据，对比分析网络结构秩序的耗散行为，并探讨网络结构秩序同网络规模及网络基本连通性的相关关系.结果显示3种网络均为兼具集权式秩序性与均权式无序性的耗散结构，且其秩序在耗散过程中不断演化；3种网络规模以及网络基本连通性与网络结构秩序呈正相关关系，说明网络结构秩序在互联网发展过程中逐渐耗散.

关键词: 互联网拓扑演化, 结构秩序, 耗散, IPv4, IPv6, 互联网AS级

Abstract: Mechanical and flexible structural orders emerge in the Internet topology. The researches describing the dissipative structural order and related topics are very important in the redesign of the Internet， and it is also of great importance in the field of predicting the evolution of Internet topology. IPv4， IPv6 and AS-level network topologies data which authorized by cooperative association for Internet data analysis (CAIDA) are used in this paper， and the relationships among the network structural orders and the size and connectivity of the network are discussed， the results show that all the 3 kinds of network are of dissipative structures， which behave both centralization and equalization， and their orders are continuously evolving in the process of dissipation. The positive correlativity among the network structural orders and the size and connectivity of the network size shows that the network structural order is gradually dissipated in the development process of the Internet.

Key words: Internet topology evolution, structural order, dissipation, IPv4, IPv6, Internet AS-level

中图分类号:

TP393.01

刘晓，赵海，王进法，何璇. 互联网宏观拓扑结构的耗散性分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(9): 1237-1241.

LIU Xiao， ZHAO Hai， WANG Jin-fa， HE Xuan. Dissipation Analysis of Internet Topology Structure[J]. Journal of Northeastern University:Natural Science, 2015, 36(9): 1237-1241.

参考文献

[1]Oliveira R V，Zhang B，Zhang L.Observing the evolution of Internet AS topology［J］.ACM SIGCOMM Computer Communication Review，2007，37(4):313-324.
[2]Albert R，Jeong H，Barabási A L.Internet:diameter of the world-wide web［J］.Nature，1999，401(6749):130-131.
[3]Pastor-Satorras R，Vespignani A.Evolution and structure of the Internet:a statistical physics approach［M］.Cambridge:Cambridge University Press，2007.
[4]Kevin K.Out of control:the new biology of machines，social systems，and the economic world［M］.New York:Basic Books，1994:349-351.
[5]Ai J，Zhao H，Kathleen M，et al.Evolution of IPv6 Internet topology with unusual sudden changes［J］.Chinese Physics:B，2013，22(7):078902-078909.
[6]Barabási A L，Albert R.Emergence of scaling in random networks［J］.Science，1999，286(5439):509-512.
[7]Ted G L.Network science:theory and applications［M］.New York:John Wiley & Sons，2009:124-126，136-137.
[8]谭跃进，吴俊.网络结构熵及其在非标度网络中的应用［J］.系统工程理论与实践，2004，24(6):1-3.(Tan Yue-jin，Wu Jun.Network structure entropy and its application to scale-free networks［J］.Systems Engineering Theory & Practice，2004，24(6):1-3.)
[9]Zhang G Q， Quoitin B， Zhou S.Phase changes in the evolution of the IPv4 and IPv6 AS-level Internet topologies［J］.Computer Communications，2011，34(5):649-657.
[10]郭世泽，陆哲明.复杂网络基础理论［M］.北京:科学出版社，2012:41-72.(Guo Shi-ze，Lu Zhe-ming.The basic theory of complex network［M］.Beijing:Science Press，2012:41-72.)
[11]Newman M E J.The structure and function of complex networks［J］.SIAM Review，2003，45(2):167-256.
[12]赵海，刘怡文，艾均，等.IP级拓扑新生与消亡节点的特征［J］.东北大学学报:自然科学版，2013，34(9):1232-1235.(Zhao Hai，Liu Yi-wen，Ai Jun，et al.Characteristics of birth and death nodes with IP-level topology［J］.Journal of Northeastern University:Natural Science，2013，34(9):1232-1235.)

[1]	石崟，尹华川，李俊阳，唐挺. 谐波减速器摩擦特性建模及参数辨识[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(1): 89-97.
[2]	杨冬梅，李达. 非线性广义Markov跳变系统的异步耗散控制[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(9): 1226-1230.
[3]	许江波，费东阳，孙浩珲，崔易仑. 节理千枚岩能量传递与动力学特性[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(7): 986-995.
[4]	曾荣飞，张德永，王兴伟，黄敏. 一种面向IPv6的定制化路由备份机制[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(10): 1369-1376.
[5]	于水生，卢玉斌，朱万成，蔡勇. SHPB试验中花岗岩破坏程度与能量耗散关系分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(12): 1733-1737.
[6]	夏冬，杨天鸿，王培涛，张鹏海. 循环加卸载下饱和岩石变形破坏的损伤与能量分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2014, 35(6): 867-870.
[7]	弥雪，朱剑，赵海. 互联网路由级和IPv6级分形特征分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2014, 35(1): 43-46.
[8]	赵海;贾思媛;艾均;崔行兵;. 互联网AS级拓扑中心化度量方法[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2012, 33(9): 1248-1252.
[9]	苏湛;张庆灵;艾均;. 一类广义系统的有限时间鲁棒耗散控制[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2012, 33(9): 1217-1221.
[10]	徐久强;崔行兵;赵海;艾均;. 占领华尔街事件中互联网拓扑特征的演化[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2012, 33(8): 1120-1124.
[11]	周舸;丁桦;李卓梁;曹富荣;. Al-12.7Si-0.7Mg合金超塑性变形行为及变形机理[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2012, 33(7): 965-969.
[12]	王霞;唐予军;赵军;. 切换系统超稳定的充分条件[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2012, 33(2): 153-156.
[13]	高天寒;郭楠;. 一种基于改进HMIPv6的移动网络路由优化方案[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2012, 33(1): 69-72.
[14]	赵海;孙华丽;王翠荣;杨波;. IPv6网络拓扑特征演化分析[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2011, 32(3): 380-383.
[15]	杨波;赵海;艾君;付瑶;. 2012年IPv6网络拓扑演化预测[J]. 东北大学学报(自然科学版), 2011, 32(2): 207-210.

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Dissipation Analysis of Internet Topology Structure

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