一种确定拓扑网络中关键节点的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种确定拓扑网络中关键节点的方法及装置，方法包括：初始化拓扑网络中各节点的参数值；将与第一节点连接的度值为1的各节点合并至该第一节点，获得第二节点,并更新第二节点的参数值，直至当前拓扑网络中不存在度值为1的节点；将包含两个节点的节点组确定为当前节点组；合并该当前节点组中的节点，获得第三节点并更新第三节点的参数值；在当前节点组中的节点数量达到预设阈值时，将当前拓扑网络中第一参数值最大的预设数量个节点确定为关键节点；未达到时，将比当前节点组多一个节点的节点组确定为当前节点组，执行合并节点组的步骤。应用本发明专利技术实施例，可以更加准确的确定出拓扑网络中的关键节点。

Method and device for determining key nodes in topological network

The embodiment of the invention provides a method and apparatus for determining, the key nodes in the network topology method includes: the parameters of each node initialization value in network topology; will be connected with the first node value for each node to the first node and 1 node, second, and second new parameter values of the nodes. Value of 1 node does not exist until the current network topology; node group will contain two nodes to determine the current node group; with the current node in the group node, third node and third node parameter update value; the number of nodes in the current node in the group reaches a preset threshold, the current numerical network the first parameter maximum predetermined number of nodes identified as key nodes; not reached, than the current node node group group a node to determine the current node group, performing a merge Steps for node groups. By using the embodiment of the invention, the key nodes in the topological network can be more accurately determined.

【技术实现步骤摘要】
一种确定拓扑网络中关键节点的方法及装置
本专利技术涉及拓扑网络安全
，特别是涉及一种确定拓扑网络中关键节点的方法及装置。
技术介绍
对于拓扑网络来说，当删除拓扑网络中的一些节点后，该拓扑网络中的信息传输能力受到严重削弱或者分裂成多个独立的子网络，那么这些被删除的节点就是该拓扑网络的关键节点。如果传输能力较低或者关键节点被破坏，会导致拓扑网络的信息传输能力降低甚至无法完成信息传输任务，因此，确定拓扑网络中的关键节点并加以升级和维护对保证拓扑网络的稳定运行，提升拓扑网络的运行效率是非常有益的。为了解决上述问题，人们开发了度值中心性算法、介值中心性算法、k核中心性算法等，这些算法都是基于在确定出的关键节点的数量不受限制的情况下，对单个节点在拓扑网络中的信息传输能力进行评估，根据经过各个节点的数据量的大小对各节点进行排序，进而确定出拓扑网络中的关键节点。具体地，可以利用删除关键节点后的拓扑网络的三要素值，如最大连通分支规模、非孤立节点分支数、小分支平均规模来衡量确定出的关键节点对于拓扑网络的重要程度。应用上述技术，在拓扑网络总节点数量上万的情况下，确定出来的关键节点的数量为一千到数千不等。而在现实中，确定出的关键节点越多，对关键节点进行升级和维护耗费的时间和费用就越多，所以在确定拓扑网络中的关键节点的过程中，确定出的关键节点的数量是受到限制的，一般为几十个。但是，仅删除几十个应用现有技术确定出来的关键节点，拓扑网络仍然能够进行信息的传输，因此现有技术存在在关键节点数量受限的情况下，确定出的关键节点不够准确的缺点。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种确定拓扑网络中关键节点的方法及装置，以实现在关键节点数量受限的情况下，准确地确定出拓扑网络中的关键节点的目的。具体技术方案如下：为达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种确定拓扑网络中关键节点的方法，所述方法包括：初始化所述拓扑网络中各节点的第一参数值和第二参数值；针对每一第一节点，将与该第一节点连接的度值为1的各节点合并至该第一节点，获得第二节点,并根据与该第一节点连接的度值为1的各节点的第一参数值与第二参数值和该第一节点的第一参数值与第二参数值更新所述第二节点的第一参数值和第二参数值，直至当前拓扑网络中不存在度值为1的节点；其中，第一节点为与度值为1的节点连接的节点；将包含两个节点，且包含的两个节点均与度值为2的公共节点连接的节点组确定为当前节点组；针对每个当前节点组，合并该当前节点组中的节点，获得第三节点，删除公共节点，并根据该当前节点组中的节点的第一参数值与第二参数值和公共节点的第一参数值与第二参数值更新所述第三节点的第一参数值，根据该当前节点组中的节点的第二参数值更新所述第三节点的第二参数值；判断各当前节点组中的节点数量是否达到预设阈值；若是，将当前拓扑网络中第一参数值最大的预设数量个节点确定为关键节点；若否，将比当前节点组多一个节点，且节点组中各节点连接的公共节点的度值比当前节点组中各节点连接的公共节点的度值多1的节点组确定为当前节点组，返回执行所述针对每个当前节点组，合并该当前节点组中的节点，获得第三节点，删除公共节点，并根据该当前节点组中的节点的第一参数值与第二参数值和公共节点的第一参数值与第二参数值更新所述第三节点的第一参数值，根据该当前节点组中的节点的第二参数值更新所述第三节点的第二参数值的步骤。可选的，所述根据与该第一节点连接的度值为1的各节点的第一参数值与第二参数值和该第一节点的第一参数值与第二参数值更新所述第二节点的第一参数值和第二参数值的步骤包括：将所述第二节点的第一参数值更新为所述度值为1的各节点的第一参数值和该第一节点的第一参数值之和，将所述第二节点的第二参数值更新为所述度值为1的各节点的第二参数值和所述第一节点的第二参数值之和。可选的，在所述将包含两个节点，且包含的两个节点均与度值为2的公共节点连接的节点组确定为当前节点组之前，所述方法还包括：根据当前拓扑网络中的各第一割点对应的非最大连通分支中所有节点，针对每一第一割点，将该第一割点的第一参数值更新为该第一割点和该第一割点对应的非最大连通分支中所有节点的第一参数值之和；在所述判断各当前节点组中的节点数量是否达到预设阈值之前，所述方法还包括：根据当前拓扑网络中各第二割点对应的非最大连通分支中所有节点，针对每一第二割点，将该第二割点的第一参数值更新为该第二割点和该第二割点对应的非最大连通分支中所有节点的第一参数值之和；所述将当前拓扑网络中第一参数值最大的预设数量个节点确定为关键节点包括：按照第一参数值从大到小的顺序对所述第一割点、所述第二割点以及所述第三节点进行排序，并将排序后的序列中第一参数值最大的预设数量个节点确定为关键节点。可选的，所述针对每个当前节点组，合并该当前节点组中的节点，获得第三节点，删除公共节点的步骤包括：判断所述当前节点组中的各节点是否连接公共链路，其中，所述公共链路为包含了所述节点组中任意两个节点之间子链路的链路；若否，针对每一公共节点，判断所述公共节点是否满足以下条件：其中，A.value为当前节点组中的一个节点的第一参数值；A.size为前节点组中的一个节点的第二参数值；B.value为当前节点组中的另一个节点的第一参数值；B.size为当前节点组中的另一个节点的第二参数值；C.value为公共节点的第一参数值；Max()为求最大值函数；若所述公共节点之一满足以上条件，合并所述当前节点组中的节点，获得第三节点，删除满足以上条件的公共节点，并将不满足以上公式的公共节点连接至所述第三节点；所述根据该当前节点组中的节点的第一参数值与第二参数值和公共节点的第一参数值与第二参数值更新所述第三节点的第一参数值，根据该当前节点组中的节点的第二参数值更新所述第三节点的第二参数值的步骤包括：利用公式更新所述第三节点的第一参数值(A,B).value；将所述第三节点的第二参数值更新为所述当前节点组中节点的第二参数值之和。可选的，在判断所述当前节点组中的各节点是否连接公共链路之后，所述方法还包括：在所述当前节点组中的各节点连接公共链路的情况下，针对每一公共节点，判断所述公共节点和所述公共链路是否满足如下条件：其中，Sum＝C.value*C.size+1.value*1.size+2.value*2.size+…k.value*k.size为所述公共链路中所有节点的第一参数值和第二参数值的乘积之和，C.size为公共节点的第二参数值；k.value为所述公共链路的第k个节点的第一参数值，k.size为所述公共链路的第k个节点的第二参数值；若所述公共节点之一满足以上条件，合并所述当前节点组中的节点，获得第三节点，删除满足以上条件的公共节点和所述公共链路，并将不满足以上公式的公共节点连接至所述第三节点；所述根据该当前节点组中的节点的第一参数值与第二参数值和公共节点的第一参数值与第二参数值更新所述第三节点的第一参数值，根据该当前节点组中的节点的第二参数值更新所述第三节点的第二参数值的步骤包括：利用公式更新所述第三节点的第一参数值(A,B).value；将所述第三节点的第二参数值更新为所述当前节点组中节点的第二参数值之和。为达到上述目的，本专利技术实施例还提供了一种确定拓扑网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定拓扑网络中关键节点的方法，其特征在于，所述方法包括：初始化所述拓扑网络中各节点的第一参数值和第二参数值；针对每一第一节点，将与该第一节点连接的度值为1的各节点合并至该第一节点，获得第二节点,并根据与该第一节点连接的度值为1的各节点的第一参数值与第二参数值和该第一节点的第一参数值与第二参数值更新所述第二节点的第一参数值和第二参数值，直至当前拓扑网络中不存在度值为1的节点；其中，第一节点为与度值为1的节点连接的节点；将包含两个节点，且包含的两个节点均与度值为2的公共节点连接的节点组确定为当前节点组；针对每个当前节点组，合并该当前节点组中的节点，获得第三节点，删除公共节点，并根据该当前节点组中的节点的第一参数值与第二参数值和公共节点的第一参数值与第二参数值更新所述第三节点的第一参数值，根据该当前节点组中的节点的第二参数值更新所述第三节点的第二参数值；判断各当前节点组中的节点数量是否达到预设阈值；若是，将当前拓扑网络中第一参数值最大的预设数量个节点确定为关键节点；若否，将比当前节点组多一个节点，且节点组中各节点连接的公共节点的度值比当前节点组中各节点连接的公共节点的度值多1的节点组确定为当前节点组，返回执行所述针对每个当前节点组，合并该当前节点组中的节点，获得第三节点，删除公共节点，并根据该当前节点组中的节点的第一参数值与第二参数值和公共节点的第一参数值与第二参数值更新所述第三节点的第一参数值，根据该当前节点组中的节点的第二参数值更新所述第三节点的第二参数值的步骤。...

【技术特征摘要】
1.一种确定拓扑网络中关键节点的方法，其特征在于，所述方法包括：初始化所述拓扑网络中各节点的第一参数值和第二参数值；针对每一第一节点，将与该第一节点连接的度值为1的各节点合并至该第一节点，获得第二节点,并根据与该第一节点连接的度值为1的各节点的第一参数值与第二参数值和该第一节点的第一参数值与第二参数值更新所述第二节点的第一参数值和第二参数值，直至当前拓扑网络中不存在度值为1的节点；其中，第一节点为与度值为1的节点连接的节点；将包含两个节点，且包含的两个节点均与度值为2的公共节点连接的节点组确定为当前节点组；针对每个当前节点组，合并该当前节点组中的节点，获得第三节点，删除公共节点，并根据该当前节点组中的节点的第一参数值与第二参数值和公共节点的第一参数值与第二参数值更新所述第三节点的第一参数值，根据该当前节点组中的节点的第二参数值更新所述第三节点的第二参数值；判断各当前节点组中的节点数量是否达到预设阈值；若是，将当前拓扑网络中第一参数值最大的预设数量个节点确定为关键节点；若否，将比当前节点组多一个节点，且节点组中各节点连接的公共节点的度值比当前节点组中各节点连接的公共节点的度值多1的节点组确定为当前节点组，返回执行所述针对每个当前节点组，合并该当前节点组中的节点，获得第三节点，删除公共节点，并根据该当前节点组中的节点的第一参数值与第二参数值和公共节点的第一参数值与第二参数值更新所述第三节点的第一参数值，根据该当前节点组中的节点的第二参数值更新所述第三节点的第二参数值的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据与该第一节点连接的度值为1的各节点的第一参数值与第二参数值和该第一节点的第一参数值与第二参数值更新所述第二节点的第一参数值和第二参数值的步骤包括：将所述第二节点的第一参数值更新为所述度值为1的各节点的第一参数值和该第一节点的第一参数值之和，将所述第二节点的第二参数值更新为所述度值为1的各节点的第二参数值和所述第一节点的第二参数值之和。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将包含两个节点，且包含的两个节点均与度值为2的公共节点连接的节点组确定为当前节点组之前，所述方法还包括：根据当前拓扑网络中的各第一割点对应的非最大连通分支中所有节点，针对每一第一割点，将该第一割点的第一参数值更新为该第一割点和该第一割点对应的非最大连通分支中所有节点的第一参数值之和；在所述判断各当前节点组中的节点数量是否达到预设阈值之前，所述方法还包括：根据当前拓扑网络中各第二割点对应的非最大连通分支中所有节点，针对每一第二割点，将该第二割点的第一参数值更新为该第二割点和该第二割点对应的非最大连通分支中所有节点的第一参数值之和；所述将当前拓扑网络中第一参数值最大的预设数量个节点确定为关键节点包括：按照第一参数值从大到小的顺序对所述第一割点、所述第二割点以及所述第三节点进行排序，并将排序后的序列中第一参数值最大的预设数量个节点确定为关键节点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个当前节点组，合并该当前节点组中的节点，获得第三节点，删除公共节点的步骤包括：判断所述当前节点组中的各节点是否连接公共链路，其中，所述公共链路为包含了所述节点组中任意两个节点之间子链路的链路；若否，针对每一公共节点，判断所述公共节点是否满足以下条件：其中，A.value为当前节点组中的一个节点的第一参数值；A.size为前节点组中的一个节点的第二参数值；B.value为当前节点组中的另一个节点的第一参数值；B.size为当前节点组中的另一个节点的第二参数值；C.value为公共节点的第一参数值；Max()为求最大值函数；若所述公共节点之一满足以上条件，合并所述当前节点组中的节点，获得第三节点，删除满足以上条件的公共节点，并将不满足以上公式的公共节点连接至所述第三节点；所述根据该当前节点组中的节点的第一参数值与第二参数值和公共节点的第一参数值与第二参数值更新所述第三节点的第一参数值，根据该当前节点组中的节点的第二参数值更新所述第三节点的第二参数值的步骤包括：利用公式更新所述第三节点的第一参数值(A,B).value；将所述第三节点的第二参数值更新为所述当前节点组中节点的第二参数值之和。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在判断所述当前节点组中的各节点是否连接公共链路之后，所述方法还包括：在所述当前节点组中的各节点连接公共链路的情况下，针对每一公共节点，判断所述公共节点和所述公共链路是否满足如下条件：其中，Sum＝C.value*C.size+1.value*1.size+2.value*2.size+…k.value*k.size为所述公共链路中所有节点的第一参数值和第二参数值的乘积之和，C.size为公共节点的第二参数值；k.value为所述公共链路的第k个节点的第一参数值，k.size为所述公共链路的第k个节点的第二参数值；若所述公共节点之一满足以上条件，合并所述当前节点组中的节点，获得第三节点，删除满足以上条件的公共节点和所述公共链路，并将不满足以上公式的公共节点连接至所述第三节点；所述根据该当前节点组中的节点的第一参...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小娟，宋梅，金磊，由婧文，孙文华，郭欣，何明枢，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11