第1章 引言 1
1.1复杂网络的研究概述 3
1.1.1复杂网络的研究现状 3
1.1.2 Intemet的研究现状 4
1.2复杂网络的鲁棒性分析 6
1.2.1复杂网络的鲁棒性 7
1.2.2复杂网络故障的诊断和定位 10
1.2.3复杂网络可靠性研究的发展趋势 11
1.3互联网的鲁棒性分析 12
1.3.1互联网鲁棒性研究的意义 12
1.3.2互联网鲁棒性研究的主要工作 18
第2章 复杂网络鲁棒性分析的形式化分析 21
2.1复杂网络的基本概念 23
2.1.1复杂网络的统计特征 24
2.1.2复杂网络的经典模型 28
2.2复杂网络相继故障 32
2.2.1相继故障模型介绍 34
2.2.2复杂网络的负荷理论分析 35
2.3复杂网络的鲁棒性 37
2.3.1鲁棒性的定义 37
2.3.2鲁棒性的分类 40
2.3.3鲁棒性的衡量指标 41
2.3.4鲁棒性的分析手段 42
2.4复杂网络鲁棒性分析方法 43
2.4.1鲁棒性分析步骤 43
2.4.2鲁棒性的评估指标 44
2.4.3故障分析策略及仿真手段 48
2.5复杂网络的脆弱性和可靠性 49
2.5.1脆弱性 49
2.5.2可靠性 52
第3章 无标度网络的鲁棒性分析与研究 55
3.1无标度网络模型构造 57
3.2无标度网络的特征分析 62
3.2.1平均路径长度 62
3.2.2聚集系数 62
3.2.3幂律分析 62
3.2.4谱密度分析 66
3.3实验模型介绍 71
3.3.1相继故障软件仿真介绍 71
3.3.2实验参数介绍 75
3.4随机攻击下的无标度网络鲁棒性分析 77
3.4.1改变网络负载的随机故障鲁棒性分析 77
3.4.2改变网络冗余的随机故障鲁棒性分析 80
3.5蓄意攻击下的无标度网络鲁棒性分析 81
3.5.1改变网络负载的蓄意攻击鲁棒性分析 81
3.5.2改变网络冗余的蓄意攻击鲁棒性分析 83
3.6混合攻击下的无标度网络鲁棒性分析 85
3.6.1改变网络负载的蓄意攻击鲁棒性分析 85
3.6.2改变网络冗余的蓄意攻击鲁棒性分析 87
第4章 小世界网络的鲁棒性分析与研究 91
4.1小世界网络模型构造 93
4.1.1 WS小世界模型 94
4.1.2 NW小世界模型 97
4.2小世界网络的特征分析 101
4.2.1小世界网络的平均距离 101
4.2.2小世界网络的聚集系数 102
4.2.3小世界网络的度分布 103
4.2.4小世界网络的特征谱 104
4.3随机攻击下的小世界网络鲁棒性分析 107
4.3.1改变网络负载的随机故障鲁棒性分析 107
4.3.2改变网络冗余的随机故障鲁棒性分析 109
4.4蓄意攻击下的小世界网络鲁棒性分析 111
4.4.1改变网络负载的蓄意攻击鲁棒性分析 111
4.4.2改变网络冗余的蓄意攻击鲁棒性分析 113
4.5混合攻击下的小世界网络鲁棒性分析 115
4.5.1改变网络负载的蓄意攻击鲁棒性分析 115
4.5.2改变网络冗余的蓄意攻击鲁棒性分析 117
第5章 互联网鲁棒性分析与研究 119
5.1网络测量与样本提取 121
5.1.1互联网流量特点 122
5.1.2网络拓扑测量技术 124
5.1.3拓扑数据修正 129
5.1.4单点测量对幂律的影响 146
5.2随机攻击下的网络鲁棒性 148
5.2.1互联网相继故障的产生 149
5.2.2随机攻击原理 150
5.2.3改变负载的互联网随机攻击鲁棒性分析 150
5.2.4改变冗余的互联网随机攻击鲁棒性分析 152
5.3蓄意攻击下的网络鲁棒性 153
5.3.1蓄意攻击原理 153
5.3.2改变负载的互联网蓄意攻击鲁棒性分析 154
5.3.3改变冗余的互联网蓄意攻击鲁棒性分析 156
5.4混杂攻击下的网络鲁棒性 157
5.4.1混杂攻击原理 157
5.4.2改变负载的互联网混杂攻击鲁棒性分析 157
5.4.3改变冗余的互联网混杂攻击鲁棒性分析 159
第6章 网络鲁棒性度量 161
6.1网络鲁棒性度量评价指标 163
6.1.1抗摧毁性度量 163
6.1.2可用性度量 164
6.1.3网络成本度量 165
6.2多维网络鲁棒性度量 166
6.2.1多维鲁棒性度量提取方法 167
6.2.2网络鲁棒性度量测量集 170
6.2.3网络鲁棒性度量方法 171
6.3多种基本鲁棒性度量 172
6.3.1基于最短路径鲁棒性度量 173
6.3.2基于临界点与边移除的鲁棒性度量 175
6.3.3基于度分布熵的鲁棒性度量 176
6.3.4基于网络弹性鲁棒性度量 178
6.4网络鲁棒性的优化 181
6.4.1基于负载重分的鲁棒性优化 181
6.4.2基于系统容量的鲁棒性优化 184
6.4.3基于网络弹性的鲁棒性优化 188
第7章 结束语 193
7.1本书的总结 195
7.2下一步工作与展望 195
致谢 197
参考文献 199