CN108847996A - 一种动态网络的延迟修复方法 - Google Patents

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Abstract

一种动态网络的延迟修复方法，包括以下步骤：步骤一：构建网络；步骤二：计算网络所有节点负载，步骤三：计算网络所有节点容量；步骤四～步骤六：计算节点发生故障对周围正常节点影响；步骤七：提取网络中所有发生故障的节点，按照这些节点的度降序排序；步骤八：直接修复最重要A％节点，A的取值范围为8到15；步骤九：延迟修复中间A％至B％节点，B的取值范围为40到60；步骤十：直接修复剩下节点。本发明结合延迟修复，为崩溃网络的修复提供一种在提高修复速度的同时，提高修复成功率的动态网络的延迟修复方法。

Description

一种动态网络的延迟修复方法
技术领域
本发明涉及网络可靠性领域，特别是指一种动态网络的延迟修复方法。
背景技术
随着社会的不断发展，网络变得越来越复杂。对于复杂网络的研究，目前有了很多进展，同时，复杂网络在各个领域也获得了广泛地应用。例如在航天，交通，信息，社会学，管理等领域得到了越来越多的运用。尽管如此，网络的发展越来越迅速，由于复杂网络的发展以及设计性的不足，目前复杂网络还存在着很多的不足，经常发生相应的网络级联崩溃的事故，例如2003年北美大停电，2008 年中国南方电网故障，东北大停电等。这些网络的级联崩溃的效应无一例外的对社会造成了巨大的经济损失，也同时对城市居民的生活造成了相当大的不利影响。为了解决网络级联崩溃造成的影响，同时在崩溃后尽快恢复网络的功能，具有时间效率和功能协调性能的恢复方法是非常必要的，同时要尽量避免网络恢复功能后的二次崩溃。
级联崩溃下网络修复是网络安全领域一非常值得探讨的问题。这里把类似电网，信息网络，交通网络之类的网络看成一个动态的网络，把具有相应负载的节点作为修复节点。传统上的修复方法只考虑到节点的重要姓，或是只考虑到修复的成功率，没有综合考虑到网络修复的时间以及修复程度的综合考量，事实上，这两个修复的指标都有着非常重要的意义，修复过程中也绝对不可以只关注其中的某一种指标，而是应该做一个全面的考虑
发明内容
为了解决现有动态网络崩溃后的修复效率和修复速度相互协调的问题，本发明提出了一种有效降低网络节点二次崩溃的风险、有助于提高网络的修复成功率的基于动态网络的延迟修复方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种动态网络的延迟修复方法，包括如下步骤：
步骤一：构建网络模型G(V,E)，其中E为连边，V为节点；
步骤二：任意选取网络中一个节点i，计算节点i的初始负载其中 ki是节点i的度，一个节点的度是与该节点有直接连边的节点的数量，θ为一个可调参数，遍历网络，计算所有节点的初始负载；
步骤三：任意选取网络中一个节点i，计算节点i的容量ci＝α+βLi，α和β为可调参数，遍历网络，计算所有节点的容量；
步骤四：当网络中节点i发生故障时，节点i的负载按照故障节点负载分配规则分配给与节点i有连边的邻居节点j，其中LCi为节点i的当前负载，Γ(i)为和节点i有连边的节点集合；
步骤五：如果LCj＞Cj，j∈Γ(i)，则节点j也发生故障，节点j会将自身的当前负载按照故障节点负载分配规则分配给与节点j有连边的邻居节点w，
步骤六：对每个得到新分配负载的节点重复步骤五，直到没有新的节点发生故障；
步骤七：提取网络中所有发生故障的节点，按照这些节点的度降序排序；
步骤八：修复重要性最高的排序中前A％的故障节点，A的取值范围为8到 15；
步骤九：修复排序A％至B％节点，B的取值范围为40到60；修复这些节点后，等待时间T的延迟之后，同时开放这些节点；
步骤十：修复网络中剩下节点，完成整个网络的修复。
本发明的技术构思为，根据延迟修复方法，在网络有效率和修复成功率两方面的需求下，根据网络节点本身所处的环境，执行相应的不同的修复策略，让网络在崩溃环境下，能更快更好的恢复网络功能
本发明的有益效果为：考虑了延迟修复策略，可以有效降低网络节点二次崩溃的风险，有助于提高网络的修复成功率。
附图说明
图1为一个崩溃网络中提出的一部分结构。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参照图1，一种动态网络的延迟修复方法，包括如下步骤：
步骤一：构建网络模型G(V,E)，其中E为连边，V为节点；
步骤二：任意选取网络中一个节点i，计算节点i的初始负载其中 ki是节点i的度，一个节点的度是与该节点有直接连边的节点的数量，θ为一个可调参数，遍历网络，计算所有节点的初始负载；
步骤三：任意选取网络中一个节点i，计算节点i的容量ci＝α+βLi，α和β为可调参数，遍历网络，计算所有节点的容量；
步骤四：当网络中节点i发生故障时，节点i的负载按照故障节点负载分配规则分配给与节点i有连边的邻居节点j，其中LCi为节点i的当前负载，Γ(i)为和节点i有连边的节点集合。如附图1，节点g发生故障，将负载按照规则分配给a,b,c,d,e,f五个节点,；
步骤五：如果LCj＞Cj，j∈Γ(i)，则节点j也发生故障，节点j会将自身的当前负载按照故障节点负载分配规则分配给与节点j有连边的邻居节点w；
步骤六：对每个得到新分配负载的节点重复步骤五，直到没有新的节点发生故障；
步骤七：提取网络中所有发生故障的节点，按照这些节点的度降序排序；
步骤八：修复重要性最高的排序中前A％的故障节点，A的取值范围为8到 15；优选的，A取10；
步骤九：修复排序A％至B％节点，B的取值范围为40到60，优选的，B取 50，修复这些节点后，等待时间T的延迟之后，同时开放这些节点,如附图1，如果直接先修g,g根据负载分配一定重新失败，设定延迟周期为6，在周期内，修复g,a,c,e,f,b结束后同时开放，开放后这些节点不会发生故障，可以成功修复；步骤十：修复网络中剩下节点，完成整个网络的修复。
如上所述，本专利实施的具体实现步骤使本发明更加清晰。在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种动态网络的延迟修复方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤一：构建网络模型G(V,E)，其中E为连边，V为节点；
步骤二：任意选取网络中一个节点i，计算节点i的初始负载其中ki是节点i的度，一个节点的度是与该节点有直接连边的节点的数量，θ为一个可调参数，遍历网络，计算所有节点的初始负载；
步骤三：任意选取网络中一个节点i，计算节点i的容量ci＝α+βLi，α和β为可调参数，遍历网络，计算所有节点的容量；
步骤四：当网络中节点i发生故障时，节点i的负载按照故障节点负载分配规则分配给与节点i有连边的邻居节点j，其中LCi为节点i的当前负载，Γ(i)为和节点i有连边的节点集合；
步骤五：如果LCj＞Cj，j∈Γ(i)，则节点j也发生故障，节点j会将自身的当前负载按照故障节点负载分配规则分配给与节点j有连边的邻居节点w，
步骤六：对每个得到新分配负载的节点重复步骤五，直到没有新的节点发生故障；
步骤七：提取网络中所有发生故障的节点，按照这些节点的度降序排序；
步骤八：修复重要性最高的排序中前A％的故障节点，A的取值范围为8到15；
步骤九：修复排序A％至B％节点，B的取值范围为40到60；修复这些节点后，等待时间T的延迟之后，同时开放这些节点；
步骤十：修复网络中剩下节点，完成整个网络的修复。
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