一种面向次生失效的网络可靠性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种面向次生失效的网络可靠性评估方法，包括：将网络的设备拓扑、数据流源节点等映射为网络的拓扑图和流分布；以聚类系数作为网络中评判节点重要性的指标，根据网络评估需求确定网络区域半径、网络中聚类系数最大区域和次生失效次数；获取网络中聚类系数最大区域中剩余正常节点集合，从集合中随机选择一个失效源点，根据流关联相继故障失效规则，计算移除网络中的任一正常节点所导致的网络相继故障，直到网络达到稳态；并根据所述网络的次生失效次数多次执行本步骤；计算剩余网络的失效节点比例和最大连通子图比例，网络效率和容量参数阈值，作为评估网络面向次生失效的可靠性的指标，用于满足对网络次生失效的可靠性进行评估的需求。

A network reliability evaluation method for secondary failure

【技术实现步骤摘要】
一种面向次生失效的网络可靠性评估方法
本申请涉及信息通信息领域，具体涉及一种面向次生失效的网络可靠性评估方法，同时涉及一种面向次生失效的网络可靠性评估装置。
技术介绍
随着网络技术的不断革新，对大规模网络抵御相继故障的安全性能评估日益受到重视；而其中，网络受到来自内外部微扰导致部分节点失效的现象多以如何选择失效源点的方式展开讨论。在现有的研究中，失效源点大多从全局网络中选择，按照移除比例的不断增加，寻找网络抵御外部扰动的阈值点，以分析网络相继故障的动力学问题。而在实际的应用中，节点失效除了从全局范围内选择单个或多个节点作为失效源点外，还存在另一种情况——局域失效，例如一片区域中的一组节点失效，这些节点彼此之间相连或距离较近。同时，在此局部区域中，除了常见的按一定比例移除多个节点，即多节点同时失效的情况外，还存在随时间推移导致多节点分步失效的情况，它们由于破坏性的叠加迭代，对网络进行二次或多次打击，从而对网络造成更严重的破坏性影响。因此，分析网络次生失效可靠性能，是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
>本申请提供一种面向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向次生失效的网络可靠性评估方法，其特征在于，包括：/n将网络的设备拓扑、数据流源节点、目的节点以及数据流路径信息，映射为网络的拓扑图和流分布；/n以聚类系数作为网络中评判节点重要性的指标，根据网络评估需求确定网络区域半径和网络中聚类系数最大区域，以及网络的次生失效次数；/n获取网络中聚类系数最大区域中剩余正常节点集合，从所述集合中随机选择一个失效源点，根据流关联相继故障失效规则，计算移除网络中的任一正常节点所导致的网络相继故障，直到网络达到稳态；并根据所述网络的次生失效次数多次执行本步骤；/n计算剩余网络的失效节点比例和最大连通子图比例，以及网络效率和容量参数阈值，以此作为评估网络面...

【技术特征摘要】
1.一种面向次生失效的网络可靠性评估方法，其特征在于，包括：
将网络的设备拓扑、数据流源节点、目的节点以及数据流路径信息，映射为网络的拓扑图和流分布；
以聚类系数作为网络中评判节点重要性的指标，根据网络评估需求确定网络区域半径和网络中聚类系数最大区域，以及网络的次生失效次数；
获取网络中聚类系数最大区域中剩余正常节点集合，从所述集合中随机选择一个失效源点，根据流关联相继故障失效规则，计算移除网络中的任一正常节点所导致的网络相继故障，直到网络达到稳态；并根据所述网络的次生失效次数多次执行本步骤；
计算剩余网络的失效节点比例和最大连通子图比例，以及网络效率和容量参数阈值，以此作为评估网络面向次生失效的可靠性的指标。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将网络的设备拓扑、数据流源节点、目的节点以及数据流路径信息，映射为网络的拓扑图和流分布，包括：
将网络中的设备映射为网络中的节点；
合并网络内同一方向上的单条或多条信息通信线路以消除多重边和自环；
将网络内的信息通信线路映射为网络中的边，并以邻接矩阵的方式进行储存；
将网络中的源节点传至目的节点的分组映射为网络中的流。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以邻接矩阵的方式进行储存，具体的为：
以邻接矩A＝[ai,j]的方式进行储存，其中ai,j的定义如下：若网络A内源节点i和目的节点j之间存在边，则ai,j取值为1，否则取值为0。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚类系数的计算公式为：



其中，Ci为网络A中所有节点的聚类系数，Ei为网络A中与节点i相连的三角形的数目，ki为网络A中节点i的邻居节点数目。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据网络评估需求确定网络区域半径和网络中聚类系数最大区域，以及网络的次生失效次数，包括：
根据网络评估需求确定所述网络A的区域半径d；选择所述网络A的根节点i，利用广度优先搜索算法求得所述根节点i在所述区域半径d内的所有节点集合ki，计算集合ki中节点聚类系数之和Sumi；
遍历所述网络A中的所有节点，选择Sumi最大区域，并记为区域Smax；
根据网络评估需求，确定网络的次生失效总次数r。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取网络中聚类系数最大区域中剩余正常节点集合，从所述集合中随机选择一个失效源点，根据流关联相继故障失效规则，计算移除网络中的任一正常节点所导致的网络相继故障，直到网络达到稳态，包括：
获取网络A中聚类系数最大区域Smax中剩余正常节点集合Rmax，且Rmax＝N-(Ne+Ni)，其中，N为Smax中的总结点集合，Ne为Smax中的失效节点集合，Ni为Smax中的孤立节点集合；
从Smax中随机选择一个失效源点，根据流关联相继故障失效规则，确定下一步失效节点集合M；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庚，王亚男，汪洋，丁慧霞，柳源，顾仁涛，刘冬梅，刘军，王颖，高凯强，王智慧，邱丽君，尹弘亮，张书林，姜辉，王乔木，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，北京邮电大学，国家电网公司信息通信分公司，国网江苏省电力有限公司信息通信分公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11