AS级拓扑健壮性评估与进化策略：互联网的关键挑战

本文主要探讨了因特网AS级拓扑的健壮性及其演化问题，这是互联网设计中的关键课题，因为AS级拓扑构成了互联网路由系统的基础。作者卢锡城、邓文平、朱培栋和胡晓峰针对这一主题进行了深入研究。 首先，文章强调了AS（自治系统）作为互联网的核心组成部分，其健壮性直接影响到整个网络的稳定性和可靠性。2003年的北美停电事件以及2006年和2010年的台湾地震事件都显示了当前互联网在灾难应对能力上存在不足，因此研究AS级拓扑的健壮性变得至关重要。 论文从两个主要层面展开：一是单个AS的健壮性评估，提出了针对个体AS的健壮性测量方法，这有助于了解每个AS自身的冗余和恢复能力。二是全局AS级拓扑的健壮性分析，引入了k容错模型，该模型设定为即使同时有k个AS节点或链路发生故障，也不影响其他任何两个AS间的通信。这种模型确保了网络的高可用性，能够在一定程度上抵御大规模故障。 基于这些理论，论文进一步探讨了健壮性演化的机制和方法，即如何通过改进拓扑结构来提高网络的健壮性，使之能够从单个故障中自我恢复，甚至在故障数量超过容错阈值k时仍能保持高效运行。通过统计分析现代互联网AS级拓扑，研究发现约25.8%的AS节点和26.4%的AS节点无法承受一个链路或节点故障，这表明现有网络在某些方面仍需增强健壮性。 关键词包括：域间路由系统、自治系统、健壮性、k容错以及拓扑学，这些都是论文讨论的核心概念和技术手段。这篇文章为理解互联网的AS级拓扑结构及其优化提供了理论基础，对提升互联网的整体健壮性具有重要的实践意义。