无标度网络的级联失效缓解策略

刘浩然^1,2，崔梦頔^1,2，尹荣荣^1,2，徐英函^1,2，王倩悦^3,2

1. 燕山大学信息科学与工程学院2. 燕山大学河北省特种光纤与光纤传感重点实验室3. 燕山大学电气工程学院

摘 要：级联失效现象是一种节点失效的动态效应,会瞬间波及全网,造成全局网络瘫痪,成为无标度网络的规模化应用瓶颈.针对无标度网络的级联失效问题,提出一种可抵御任意单个节点失效引发的级联失效的缓解策略.在无标度网络中,节点容量是恒定的,根据这一特点建立级联失效模型,推导出网络发生大规模级联失效的承载极限,进而针对按节点度降序攻击的节点失效行为,提出相应的级联失效缓解策略.仿真实验结果表明,只对网络中小部分节点度大的超载节点采取一次缓解策略,可以显著改进无标度网络对此类攻击的级联失效抵御能力,同时通过数值模拟发现,网络总节点数和节点容量与网络的级联失效抵御能力正相关.

关键词：无标度网络;级联失效;缓解策略;承载极限;