计算机网络拓扑论文提纲

论文题目：面向大规模网络模拟的拓扑抽象算法研究

摘要：伴随着科技的飞速发展，计算机网络在人们的日常生活中起着愈来愈重要的作用。如何研究网络，使其更好地服务于人类，已成为学术界的研究热点。网络模拟作为研究计算机网络的一种方法，具有较好的真实性、灵活性，深受研究者的青睐。面对大规模的网络拓扑，单机网络模拟已不能满足计算机网络研究的需要，为此人类开展多机并行网络模拟技术与网络拓扑抽象技术的研究。多机并行网络模拟的扩展性较差，且其性能与网络拓扑划分、远程路由策略、多机通信以及负载均衡等技术息息相关。因此，多机并行网络模拟解决大规模网络模拟问题，亦有一定的局限性。为此，本文研究网络拓扑抽象技术，提高拓扑抽象程度、降低网络拓扑规模、保证模拟真实性、降低模拟资源消耗。 网络拓扑抽象技术主要关注两方面：拓扑抽象程度以及模拟真实性。二者紧密相连，一般而言，拓扑抽象程度愈高，模拟真实性愈差。如何在拓扑抽象程度与模拟真实性之间寻求一种平衡，使网络拓扑抽象技术的综合性能达到最优；如何根据实际情况，进行不同程度的拓扑抽象，并尽可能的保持模拟真实性，是网络拓扑抽象技术要研究的关键内容。 本文提出的网络拓扑抽象算法主要包括冗余拓扑修剪、树形收缩以及区域收缩等过程，它能够根据实际需要，确定拓扑抽象程度，实现不同程度的网络拓扑抽象。冗余拓扑修剪与树形收缩对网络拓扑进行预处理：剪去网络拓扑的冗余节点以及冗余链路；将树形区域节点收缩至树根节点，并正确路由树形区域的内部数据包。区域收缩算法利用节点的权值、拓扑连接特性等，将符合收缩条件的区域收缩为一个节点或者一条链路。此外，本文利用AHP层次分析法，提出一种网络拓扑抽象算法的评价方法，它综合考虑了拓扑抽象程度与模拟真实性，同时结合了算法时间复杂度等，对网络拓扑抽象算法进行整体评价。 利用2009年启明星辰公司提供的网络拓扑数据，进行试验分析发现，本文提出的网络拓扑抽象算法，能够较好的平衡拓扑抽象程度与模拟真实性：高抽象程度下依然保持较高的模拟真实性；利用评价方法分析发现，网络拓扑抽象算法在抽象程度0.69左右时，取得最佳性能，约为0.868。

关键词：大规模网络模拟;网络拓扑抽象;树形收缩;区域收缩;抽象系数

学科专业：计算机科学与技术

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题来源

1.2 研究目的和意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 网络模拟器研究现状

1.3.2 提高网络模拟性能的研究现状

1.3.3 网络拓扑抽象技术的研究现状

1.4 本文研究内容及组织结构

第2章 网络拓扑预处理研究

2.1 冗余拓扑修剪

2.2 树形区域收缩

2.2.1 树根节点寻找

2.2.2 数据包路由方式

2.2.3 树形区域节点收缩

2.3 本章小结

第3章 网络拓扑区域收缩研究

3.1 确定收缩区域

3.1.1 线性区域

3.1.2 非线性区域

3.2 延迟及带宽处理

3.2.1 线性区域

3.2.2 非线性区域

3.3 区域收缩过程

3.4 本章小结

第4章 网络拓扑抽象算法评价

4.1 影响拓扑抽象算法的性能因素

4.1.1 拓扑抽象程度

4.1.2 网络模拟真实程度

4.1.3 拓扑抽象算法的可行性及可控性

4.2 网络拓扑抽象评价方法

4.2.1 特征向量计算

4.2.2 一致性检验

4.3 本章小结

第5章 试验结果与分析

5.1 网络拓扑各区域所占比例分析

5.2 不同抽象系数下的拓扑抽象算法性能分析

5.2.1 PDNS 运行时间分析

5.2.2 内存占用量分析

5.2.3 蠕虫感染试验分析

5.2.4 DDoS 攻击试验分析

5.3 拓扑抽象算法对比分析

5.4 网络拓扑抽象算法的综合性能分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

致谢