互聯(lián)網(wǎng)(IPv4/IPv6)宏觀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生命特征
發(fā)布時間:2021-11-27 15:19
從生物進(jìn)化的角度看待互聯(lián)網(wǎng)演化,可以操控并引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)演化方向,預(yù)測未來互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)與功能的發(fā)展趨勢.擇取CAIDA互聯(lián)網(wǎng)全球研究機(jī)構(gòu)2010—2014年互聯(lián)網(wǎng)IPv4及IPv6全網(wǎng)探測數(shù)據(jù).將Eigen對"生命特征"的定義與互聯(lián)網(wǎng)宏觀拓?fù)涮卣髁康亩x融合:以標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵表征網(wǎng)絡(luò)代謝行為;以1-25核網(wǎng)絡(luò)度分布頻度變化描述網(wǎng)絡(luò)自復(fù)制特性;從網(wǎng)絡(luò)平均聚集系數(shù)及網(wǎng)絡(luò)平均路徑長度的演化情況觀測互聯(lián)網(wǎng)自復(fù)制過程中出現(xiàn)的誤差.對比分析互聯(lián)網(wǎng)3種生命特征,發(fā)現(xiàn)IPv4與IPv6互聯(lián)網(wǎng)均具有生命特征,且IPv6的生命特征較IPv4更明顯,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓呱?從互聯(lián)網(wǎng)宏觀拓?fù)渲刑崛∩卣?是將生物學(xué)思想成功引入互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的標(biāo)志,這不僅對未來互聯(lián)網(wǎng)研究提供更豐富的研究方法和更大的研究空間,更為有效地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能、預(yù)測并指導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供理論支持.
【文章來源】:計算機(jī)研究與發(fā)展. 2016,53(04)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圖1互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵演化圖Fig.1EvolutionofInternetstructureentropyoftheInternet.
Fig.1EvolutionofInternetstructureentropyoftheInternet.圖1互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵演化圖由圖1可知,IPv4與IPv6互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵均在時序上不斷增大,但增長幅度并不相同.圖1(a)中IPv4結(jié)構(gòu)熵從0.074波動上升至0.079附近,上升約0.005;圖1(b)IPv6結(jié)構(gòu)熵較為穩(wěn)定,探測初期基本維持在0.0148左右,在2013年下半年小幅階躍至0.0158左右,上升數(shù)值為0.001.可見在60個月的探測期間,IPv4網(wǎng)絡(luò)的熵增大于IPv6.將IPv4與IPv6互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵演化情況進(jìn)行對比,不同協(xié)議下互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵存在差異,比較結(jié)果為IPv4>IPv6.說明IPv6網(wǎng)絡(luò)宏觀拓?fù)漭^IPv4具有更強(qiáng)的拓?fù)溲莼刃蛐裕W(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂懈鼜?qiáng)的發(fā)展?jié)摿透(wěn)定的運(yùn)行性能,即系統(tǒng)代謝功能更強(qiáng),且經(jīng)過相同的發(fā)展時間之后仍是如此,這與IPv6區(qū)域組網(wǎng)這一協(xié)議特點(diǎn)有很大關(guān)系.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵作為一個描述系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù),熵值變化趨勢可直接反映系統(tǒng)狀態(tài)演化方向.根據(jù)定理1,標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵最大值為1,故相對而言,即便是標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵值較大的IPv4互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),其量級也僅為10-2,遠(yuǎn)非均勻網(wǎng)絡(luò),因此,互聯(lián)網(wǎng)仍是宏觀有序的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),IPv4互聯(lián)網(wǎng)仍處于平穩(wěn)正常的發(fā)展?fàn)顟B(tài).未來從IPv4向IPv6或其他下一代網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)型與演變過程當(dāng)中,IPv4仍具有代謝動力,系統(tǒng)不會出現(xiàn)崩潰或失穩(wěn)等不良運(yùn)行跡象.從系統(tǒng)論的角度來看,觀察到的熵增趨
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的演化規(guī)律[J]. 羅鵬,李永立,吳沖. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2013(04)
[2]網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵及其在非標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J]. 譚躍進(jìn),吳俊. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2004(06)
本文編號:3522549
【文章來源】:計算機(jī)研究與發(fā)展. 2016,53(04)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圖1互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵演化圖Fig.1EvolutionofInternetstructureentropyoftheInternet.
Fig.1EvolutionofInternetstructureentropyoftheInternet.圖1互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵演化圖由圖1可知,IPv4與IPv6互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵均在時序上不斷增大,但增長幅度并不相同.圖1(a)中IPv4結(jié)構(gòu)熵從0.074波動上升至0.079附近,上升約0.005;圖1(b)IPv6結(jié)構(gòu)熵較為穩(wěn)定,探測初期基本維持在0.0148左右,在2013年下半年小幅階躍至0.0158左右,上升數(shù)值為0.001.可見在60個月的探測期間,IPv4網(wǎng)絡(luò)的熵增大于IPv6.將IPv4與IPv6互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵演化情況進(jìn)行對比,不同協(xié)議下互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵存在差異,比較結(jié)果為IPv4>IPv6.說明IPv6網(wǎng)絡(luò)宏觀拓?fù)漭^IPv4具有更強(qiáng)的拓?fù)溲莼刃蛐裕W(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂懈鼜?qiáng)的發(fā)展?jié)摿透(wěn)定的運(yùn)行性能,即系統(tǒng)代謝功能更強(qiáng),且經(jīng)過相同的發(fā)展時間之后仍是如此,這與IPv6區(qū)域組網(wǎng)這一協(xié)議特點(diǎn)有很大關(guān)系.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵作為一個描述系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù),熵值變化趨勢可直接反映系統(tǒng)狀態(tài)演化方向.根據(jù)定理1,標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵最大值為1,故相對而言,即便是標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵值較大的IPv4互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),其量級也僅為10-2,遠(yuǎn)非均勻網(wǎng)絡(luò),因此,互聯(lián)網(wǎng)仍是宏觀有序的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),IPv4互聯(lián)網(wǎng)仍處于平穩(wěn)正常的發(fā)展?fàn)顟B(tài).未來從IPv4向IPv6或其他下一代網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)型與演變過程當(dāng)中,IPv4仍具有代謝動力,系統(tǒng)不會出現(xiàn)崩潰或失穩(wěn)等不良運(yùn)行跡象.從系統(tǒng)論的角度來看,觀察到的熵增趨
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的演化規(guī)律[J]. 羅鵬,李永立,吳沖. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2013(04)
[2]網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵及其在非標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J]. 譚躍進(jìn),吳俊. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2004(06)
本文編號:3522549
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