基于信息熵的路由干擾影響度量方法

專利名稱：基于信息熵的路由干擾影響度量方法
技術領域：
本發明涉及計算機及通信網絡安全領域，具體涉及基于信息熵的路由干擾影響度量方法。

背景技術：
網絡干擾是指對網絡通信產生負面影響的各種因素的總稱，涵蓋了系統故障、外部攻擊、人為事故等安全性事件。網絡干擾是進行網絡體系結構研究和應用開發所必須考慮的因素。對網絡中的各種干擾進行度量有助于為網絡體系和通信協議的設計提供依據。
現有的干擾度量方法專注于干擾的行為特征或性能參數，主要包括故障樹/攻擊樹、特權圖、模型檢測等。其中故障樹/攻擊樹是描述故障或攻擊最常用的模型，該模型用樹狀結構描述系統受到的安全攻擊，其中的根節點是攻擊目標，達到目標的不同方法則用葉節點表示；非葉節點表示攻擊的各子目標，包括“與”、“或”兩種類型，分別表示要達到的攻擊目標所需要滿足的子目標之間的路基關系。類似的，特權圖和模型檢測等方法，是用來對網絡系統的脆弱性和安全缺陷進行建模和分析。
所有這些方法的前提都是對故障或攻擊事件行為特征的具體描述。由于網絡系統本身的復雜性，以及作用在網絡上的各種干擾行為層出不窮，要達到詳細描述這些行為特征及其后果，通常會導致模型的復雜化。此外，對于兩個不同行為的干擾過程來說，即便其后果相同，但行為特征的差異仍然需要用不同的模型來描述，這在一定程度上限制了干擾模型的適用范圍。
多路徑路由(Multi-path Routing) 多路徑路由技術是指為待傳輸的數據分組提供多于一條的傳輸路徑。多路徑路由技術不僅能提高傳輸效率，更重要的是在有干擾的情況下能有效地提高傳輸的可靠性。在多路徑路由機制中，為了保證數據流的可靠傳輸，除了為數據流分配主路徑(Primary Path)之外，還要為其分配若干備份路徑(Backup Path)，也稱替代路徑(Alternate Path)，其目的在于當主路徑因節點或鏈路故障或者其它原因而失效時，及時將數據流的傳輸切換到備份路徑。
備份路徑的數目越多，路徑的冗余程度越大，傳輸的可靠性也會越高。然而，為每個獨立的數據流分配過多的冗余備份路徑，會減少網絡能夠并發傳輸獨立數據流的數目，降低整個網絡的利用率，增加數據通信的成本。如何在保證傳輸可靠性的前提下，用最小的路徑冗余度實現數據傳輸，是多路徑路由機制研究面臨的重要問題。由于路徑冗余的目的是抵御網絡干擾，網絡干擾的影響程度的大小與所需的路徑冗余程度密切相關。因此，對網絡干擾的程度進行客觀和準確的度量，成為需要解決的關鍵問題。
再路由(Re-routing) 再路由是網絡繞過失效部件的常用方式。完整的再路由過程包括兩個階段，第1個階段為主路徑故障時，將流量從主路徑轉移到備用路徑；而第2階段負責在主路徑修復后，將流量從備用路徑轉移回主路徑。
常用的獨立路徑網絡的再路由過程具體如下指定的通過獨立路徑網絡路由的數據流，通常會由源點為該數據流指定一條主路徑(primary path)作為缺省的傳輸路徑。主路徑通常是源點與匯點之間距離最短的路徑，在沒有路由干擾的情況下，數據流通過主路徑傳輸；其余路徑作為備用路徑(backup paths)，也稱替代路徑(alternate paths)。當主路徑由于鏈路故障、擁塞或攻擊而失效時，數據流會被轉移到備用路徑，當主路徑恢復正常時，再把數據流從備用路徑切換回到主路徑； 如果備用路徑不只一條，為了盡可能提高網絡的效率，需要按照備用路徑的性能由高到低，指定第一備用路徑，第二備用路徑，以此類推。當主路徑失效時，啟用第一備用路徑；當主路徑和第一備用路徑失效時，啟用第二備用路徑，以此類推，另備用路徑的選擇按照備用路徑的性能從高到低進行。
而實際的網絡中，源點與匯點之間的路徑大多為部分相關(partially disjoint)即相關路徑網絡，使用類似上述獨立路徑網絡的再路由技術就顯得更加復雜。
綜合上述傳統的再路由技術可得發生在主路徑上的故障頻率越高，再路由的概率也就越高，備用路徑被使用的概率也越高，主路徑的使用概率就下降，備用路徑的使用概率也就相對上升；反之，主路徑的故障頻率降低，會導致主路徑的使用概率提高，備用路徑的使用概率也就相對降低。
安全事件模型 這里把所有可能對網絡通信造成影響的事件稱為網絡安全事件。現有的網絡安全事件分析模型大致分為行為模型和影響模型兩大類。行為模型關注網絡安全事件，對這些涉及威脅網絡系統安全的具體行為進行刻畫；影響模型則是著重刻畫攻擊和破壞等威脅網絡安全的事件對系統造成的影響，而忽略安全行為的細節。
網絡干擾的度量 網絡干擾的發生會顯著影響網絡的性能。常用的網絡性能參數包括傳輸延遲、網絡吞吐量、數據丟失率。傳統的方法把這些性能參數的變化程度作為衡量網絡干擾強度的手段，并取得一些成果。但是在實際的網絡傳輸過程中，影響網絡性能的因素不僅僅是干擾的強弱，還包括網絡節點所采取的路由策略和恢復機制。高效能的恢復機制能夠彌補干擾對網絡的不利影響。因此，網絡性能的變化是網絡干擾與路由策略及恢復機制相互作用的共同結果，僅僅依賴對網絡性能的度量，不考慮路由策略的差別，就不能準確客觀地刻畫所遭受的干擾強度。
網絡干擾與路由干擾 根據網絡分層結構，一種網絡干擾可能會對各層的功能產生負面影響，其干擾作用是交叉的和綜合的。比如鏈路故障會造成鏈路層的故障率升高，同時也會造成網絡層的路由失敗和傳輸層的延遲；物理層的設施毀壞不僅中斷了物理鏈接，也連帶影響了物理層以上各層的性能。反之，網絡各個層次的功能所受到的影響是網絡中各種干擾事件對該層影響的綜合。比如網絡層的路由失敗既可能是源于物理破壞，也可能是突發性的數據流造成路徑擁塞所致。這種交叉性和綜合性特征給研究干擾影響造成了挑戰。
路由功能是網絡的核心功能，本申請集中討論影響正常路由功能的干擾，并把這類干擾稱為路由干擾(routing interference)。從網絡分層的角度看，路由干擾的影響集中在網絡層，克服路由干擾的方式也主要依賴于改進路由策略和路由協議。
類哈斯圖(Quasi-Hasse-Diagram，QHD) 在偏序集中，為了清晰而直觀地表達元素之間的覆蓋關系(Cover Relation)，往往采用哈斯圖(Hasse Diagram)來表示元素之間層次關系。這里借鑒偏序集的哈斯圖，對相關路徑網絡的拓撲結構——有向無環圖G(Directed Acyclic Graph)進行規范化，以利于后續的分析。但是，哈斯圖對原有的偏序集作了精簡，省略了傳遞關系(transitivity)中所蘊涵的覆蓋關系。而與哈斯圖有些不同，這里保留原圖中所有的邊，稱之為類哈斯圖(Quasi-Hasse-Diagram，QHD)。
圖1(a)所示為一個相關路徑網絡，圖1(b)所示為圖1(a)所示的相關路徑網絡的類哈斯圖表示。
構造類哈斯圖的步驟如下 1、在端到端有向無環圖G中，找出其入度為0的結點集，將它們擺放在第一層，然后從G中去除所有0入度結點，以及與之相關聯的邊； 2、將剩余部分中入度為0的結點排放在第二層，并在G中去除所有0入度結點，以及與之相關聯的邊； 3、重復執行類似步驟2的操作，直到G中所有的點和邊都被去除； 4、對照原G中每一條邊，在QHD(G)中相應地添加一條邊，需要注意的是QHD(G)的邊可能跨越若干層(注QHD(G)表示與圖G對應的類哈斯圖)。
從上述步驟可知QHD具有如下的性質 (1)同構經過變換后的類哈斯圖表示與原圖G保持同構關系； (2)分層數唯一給定有向網絡的有向無環圖G，其QHD表示的分層數唯一。
多路徑路由(Multi-path Routing)，再路由(Re-routing)，類哈斯圖(QHD，Quasi-Hasse-Diagram)，這三個不是直接針對本發明的背景技術。


發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種基于信息熵的路由干擾影響度量方法，本發明方法為面向影響的干擾度量方法，其綜合考慮干擾情況下的網絡性能變化以及響應的路由策略，研究網絡干擾事件對正常的路由過程造成的不利影響，以網絡為消除干擾影響、維持和恢復正常數據傳輸付出的代價作為度量干擾強弱程度的依據，本方法基于信息熵的概念和計算方式，綜合體現了路由干擾發生的頻度及其影響范圍的大小，比現有的基于行為特征或網絡性能的干擾度量方式具有更廣泛的適用性和更高的準確性。
本發明目的通過下述技術方案實現基于信息熵的路由干擾影響度量方法，包括下述步驟 (1)將網絡中通信的一對源點、匯點及其間的多條路徑表示為點到點網絡； (2)對任意選定的數據流在指定主路徑的條件下，傳輸數據分組所使用的實際路徑進行統計，獲得路徑集合的使用概率分布，該概率分布作為以指定的主路徑為條件的條件概率分布； (3)根據指定主路徑條件下的條件概率分布計算其條件熵，作為指定主路徑條件下的路由干擾影響度量； (4)對于獨立路徑網絡(Disjoint-path Network)，統計所有路徑作為主路徑的概率，作為主路徑集合的使用概率分布，并將步驟3獲得的指定主路徑的路由干擾影響度量針對主路徑集合的使用概率分布做統計平均，得到整個獨立路徑網絡的路由干擾影響度量； 對于相關路徑網絡(Non-disjoint-path Network)，統計所有路徑作為主路徑的概率，形成相關路徑網絡的主路徑集合的概率分布。然后將給定主路徑下的相關路徑網絡的路由干擾影響度量針對主路徑集合的概率分布做統計平均，得到整個相關路徑網絡的路由干擾影響度量。
上述方法中，步驟(1)所述的將網絡中一對源點和匯點及其間的多條路徑表示為點到點網絡，其具體操作如下 對于獨立路徑網絡，在網絡中源點和匯點之間的所有路徑中，將全部的主路徑(primary path)組成一個主路徑集，對主路徑進行編號i(1≤i≤N)，顯然，N代表了網絡最多可以容納的并行數據流的數目，N最大可以等于源點與匯點間路徑的總數； 對于相關路徑網絡，在網絡源點和匯點之間的所有路徑中，將全部的主路徑組成一個主路徑集，對主路徑進行編號i(1≤i≤N)。
上述方法中，步驟(2)所述的對數據流在指定主路徑的條件下，傳輸分組所使用的實際路徑集通過運用多路徑路由策略獲得。
上述方法中，步驟(2)所述的對數據流在指定主路徑的條件下，對傳輸分組的實際路徑的使用情況進行統計，獲得路徑集合的使用概率分布，該概率分布作為以指定主路徑為條件的條件概率分布，其具體內容如下 對于獨立路徑網絡，從所有N條主路徑中選定一條主路徑i(1≤i≤N)，根據多路徑路由策略確定該主路徑的全部的備份路徑，與主路徑一起組成一個路徑集，該路徑集代表了主路徑為i(1≤i≤N)的數據流可能使用的全部路徑；該路徑集可用有向無環圖(Directed Acyclic Graph，DAG)表示，其中所有邊為點不相關(Node-disjoint)，設主路徑的路徑編號為i(1≤i≤N)，備用路徑的編號為j(0≤j≤L(i))。其中N表示全部主路徑的數目，L(i)代表主路徑i對應的備用路徑數，設j＝0表示實際路徑等同于主路徑； 對主路徑i(1≤i≤N)，備用路徑的編號為j(0≤j≤L(i))的路徑的使用情況進行統計，根據統計結果為每條路徑賦予一個使用概率，該使用概率代表了數據流傳輸過程中路徑的使用頻度。設全部路徑的使用概率分布如下 p(j|i)＝Pr(PtAC＝j|PtDF＝i) 其中PtDF和PtAC分別表示主路徑(即缺省路徑)和實際路徑。
對于相關路徑網絡，從所有主路徑N中任意選定一條主路徑i(1≤i≤N)，根據路由策略確定該主路徑的全部的備份路徑，與主路徑一起組成一個路徑集，該路徑集代表了主路徑為i(1≤i≤N)的數據流可能使用的全部路徑；主路徑和全體備份路徑構成的路徑集可用一個多跳的有向無環圖G表示，并用類哈斯圖(QHD)表示，設QHD(G)具有W個分段(注QHD(G)表示與圖G對應的類哈斯圖)，每段的鏈路為點不相關(Node-disjoint)，每個分段的鏈路集為 其中，K(l)表示第l段所擁有的并行鏈路數。
針對QHD(G)的每一段，根據路由策略，對主路徑和備用路徑的使用情況進行統計，根據統計結果為每條路徑賦予一個使用概率，該使用概率應該與整個數據流傳輸過程中被使用的頻度相一致；全部路徑的使用概率分布如下 上述方法中，步驟(3)所述的根據指定主路徑條件下的條件概率分布計算其條件熵，作為指定主路徑條件下的路由干擾影響度量，其具體內容如下 對于獨立路徑網絡，根據步驟2的概率分布，計算該數據流在主路徑為i的條件下的路由干擾影響度量為 其中，p(j|i)代表主路徑為i的條件下，實際路徑為j時的條件概率，L(i)代表主路徑i對應的備用路徑數； 對于相關路徑網絡，根據步驟3的概率分布，計算該分段l在主路徑為i的條件下的路由干擾影響度量為 上述方法中，步驟(4)所述的對于獨立路徑網絡，統計所有路徑作為主路徑的概率，作為主路徑集合的使用概率分布，并將步驟3獲得的指定主路徑的路由干擾影響度量針對主路徑集合的使用概率分布做統計平均，得到整個獨立路徑網絡的路由干擾影響度量，其具體內容如下 設源點和匯點之間N條主路徑的使用概率分布如下 Pr＝{0≤p(i)≤1，(i＝1，2，…，N)} (16) 則獨立路徑網絡的平均路由干擾影響度量為 數據流在指定主路徑i條件下的路由干擾度量為各個分段的聯合熵 mRIF(i)＝H(R1R2…RW) (18) 對于每段為點到點獨立路徑網絡的情形，每段獨立進行路由操作，稱為分段獨立路由的相交路徑網絡，參見圖2，對于這類網絡，式(18)可以簡化為 對于每段不是點到點獨立路徑網絡的情形，每段的路由收到前一段路由結果的影響，稱為分段相關的相交路徑網絡，參見圖1(a)，對于這類網絡，式(18)可以根據Markov性簡化為 mRIF(i)＝H(R1R2…RW) ＝H(R1)+…+H(Rl+1|Rl)+…+H(RW|RW-1) (20) 其中H(Rl+1|Rl)表示前面的分段Rl概率分布已知的條件下，分段Rl+1的條件熵。
對于相關路徑網絡，統計其所有路徑作為主路徑的概率，形成相關路徑網絡主路徑集合的概率分布，然后將給定主路徑下的相關路徑網絡路由干擾影響度量針對主路徑集合的概率分布做統計平均，得到整個相關路徑網絡的路由干擾影響度量，其具體內容如下 設源點和匯點之間有N條主路徑被的使用概率分布如下 Pr＝{0≤p(i)≤1，(i＝1，2，…，N)} (21) 則整個相關路徑網絡的路由干擾影響度量為 本發明基于信息熵的路由干擾影響度量方法相對于現有技術具有以下優點本發明方法為面向影響的干擾度量方法，其綜合考慮干擾情況下的網絡性能變化以及響應的路由策略，研究網絡干擾事件對正常的路由過程造成的不利影響，以網絡為消除干擾影響、維持和恢復正常數據傳輸付出的代價作為度量干擾強弱程度的依據，本方法基于信息熵的概念和計算方式，綜合體現了路由干擾事件發生的頻度及其影響范圍的大小，比現有的基于行為特征或網絡性能的干擾度量方式具有更廣泛的適用性和更高的準確性。



圖1是相關路徑網絡(a)及其類哈斯圖(QHD)表示(b)的實例； 圖2是分段獨立路由的相關路徑網絡示例； 圖3是獨立路徑網絡示例； 圖4是相關路徑網絡示例； 圖5是QHD表示的相關路徑網絡示例。

具體實施例方式 下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
實施例1 網絡拓撲結構見圖3(b)，其中r
是主路徑，r[1]，r[2]，r[3]分別是可能的替代路徑，起備份作用。源點s的路由策略選擇r[i](i＝1，2，3)作為實際路徑當且僅當主路徑或前一個備份路徑r[i-1](i＝1，2，3)因干擾而失效。
從統計結果看，假定路由或再路由過程中，選定r
為主路徑的條件下，實際路徑的使用概率分布為 Pr(j|0)＝{p(0|0)，p(1|0)，p(2|0)，p(3|0)}(23) ＝{0.8，0.15，0.045，0.005} 根據 計算給定主路徑i的路由干擾影響度量為 類似地，假設依次選擇i＝1，2，3為主路徑時，根據不同的條件概率分布，獲得如下路由干擾影響度量 mRIF(0)＝0.9076， mRIF(1)＝1.0765 (26) mRIF(2)＝0.9823 mRIF(3)＝1.3067 進一步假設所有路徑被作為主路徑的概率分布如下 Pr＝{p(0)，p(1)，p(2)，p(3)} (27) ＝{0.5，0.25，0.2，0.05} 把不同主路徑對應的干擾度量在主路徑概率分布中作加權平均，就可以得到整個獨立路徑網絡的路由干擾影響度量 (28) 上式表明整個網絡受到的路由干擾影響的度量為0.9847。
實施例2 附圖4給出了一個相關路徑網絡，其源點s和匯點t之間有多條部分相關路徑。從s到t的直達路徑作為主路徑，s-n1作為第一條替代路徑的鏈路，n1-n2作為第二條替代路徑的鏈路，依此類推。因此，可以將mRIF(i)更明確地表示為mRIF(s，t)。
為簡化計算過程其QHD形式如圖5所示，每段的干擾影響度量mRIF(s，t)的計算如下 H(R1)＝-0.8*log20.8-0.2*log20.2 (29) ＝0.7219 H(R2|R1)＝0.2*0.4690＝0.0938(30) H(R3|R2)＝0.02*0.8813＝0.0176 (31) 從而得到指定主路徑下的干擾影響度量 mRIF(s，t)＝H(R1)+H(R2|R1)+H(R3|R2) ＝0.8333(32) 由圖4可知，從s到t的所有路徑(包括上述直達路徑)一共由4條，假設每條路徑作為主路徑的概率及其對應的干擾影響度量如下， 把mRIF(i)在所有主路徑的概率分布中作平均，就可以得到整個相關路徑網絡的路由干擾影響度量 (33) 上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1、基于信息熵的路由干擾影響度量方法，其特征在于，包括下述步驟
(1)將網絡中通信的一對源點和匯點及其之間的路徑集表示為點到點網絡；
(2)對數據流在指定主路徑的條件下，傳輸分組所使用的實際路徑進行統計，獲得實際路徑集合的使用概率分布，該概率分布作為以指定的主路徑為條件的條件概率分布；
(3)根據指定主路徑條件下的條件概率分布計算其條件熵，作為指定主路徑條件下，數據傳輸中的路由干擾影響度量；
(4)統計每條路徑作為主路徑的概率，作為主路徑集合的使用概率分布，并將步驟3獲得的指定主路徑下，路由干擾影響度量針對主路徑集合的使用概率分布做統計平均，得到整個獨立路徑網絡的路由干擾影響度量。
2、根據權利要求1所述的基于信息熵的路由干擾影響度量方法，其特征在于步驟(1)所述的將網絡中通信的一對源點和匯點及其間的路徑集表示為點到點網絡，其具體操作如下
將網絡的源點與匯點之間能夠充當主路徑的所有路徑組成一個集合，即稱為主路徑集，對主路徑集中的每個元素進行編號i，1≤i≤N。
3、根據權利要求1所述的基于信息熵的路由干擾影響度量方法，其特征在于步驟(2)所述的對數據流在指定主路徑的條件下，傳輸分組所使用的實際路徑通過運用多路徑路由策略獲得。
4、根據權利要求1所述的基于信息熵的路由干擾影響度量方法，其特征在于步驟(2)所述的對數據流在指定主路徑的條件下，對路由過程所使用的實際路徑進行統計，獲得路徑集使用情況的條件概率分布，其具體操作如下
將數據流加載到網絡源點，使用基于主/備路徑的多路徑路由策略對其數據分組進行路由；從主路徑集合中指定一條路徑作為該數據流的主路徑，統計源點與匯點之間的路徑使用情況，基于路徑的使用時間和整個路由過程的時間，獲得每條路徑實際使用時間的百分比，作為指定主路徑的條件下，路徑使用情況的條件概率分布。
5、根據權利要求1所述的基于信息熵的路由干擾影響度量方法，其特征在于步驟(2)所述的對數據流在指定主路徑的條件下，傳輸分組所使用的實際路徑進行統計，獲得路徑集合的使用概率分布，該概率分布作為以指定的主路徑為條件的條件概率分布，其具體內容如下
對于獨立路徑網絡，其所有路徑為點不相關，從主路徑集中選定一條主路徑i，1≤i≤N，根據路由策略確定該主路徑的全部的備份路徑，與主路徑一起組成一個路徑集，該路徑集代表了分配給流經主路徑i，1≤i≤N的全部路徑；該路徑集用有向無環圖表示，該有向無環圖中所有邊為點不相關；設主路徑的路徑編號為i，1≤i≤N，備用路徑的編號為j，0≤j≤L(i)；其中N表示全部主路徑的數目，L(i)代表主路徑i對應的備用路徑數，設j＝0表示實際路徑等同于主路徑；
對主路徑i，1≤i≤N及其備用路徑j，0≤j≤L(i)的使用情況進行統計，根據統計結果為每條路徑賦予一個使用概率，該使用概率與整個數據流傳輸過程中被使用的頻度相一致；設全部路徑的使用概率分布表示如下
p(j|i)＝Pr(PtAC＝j|PtDF＝i)
其中PtDF和PtAC分別表示主路徑和實際路徑；
對于相關路徑網絡，其路徑之間存在部分重合，從主路徑集中任意選定一條主路徑i，1≤i≤N，根據多路徑路由策略確定該主路徑的全部的備份路徑，與主路徑一起組成一個路徑集，該路徑集代表了分配給流經主路徑i，1≤i≤N的數據流的全部路徑，用一個多跳的有向無環圖G表示，G圖中的邊為部分相關；將圖G用其類哈斯圖表示，記為QHD(G)，設QHD(G)具有W個分段，每段的鏈路為點不相關，每個分段的鏈路集為
針對QHD(G)的每一段，根據路由策略，對主路徑和備用路徑的使用情況進行統計，根據統計結果為每條路徑賦予一個使用概率，該使用概率與整個數據流傳輸過程中被使用的頻度相一致；全部路徑的使用概率分布如下
6、根據權利要求1所述的基于信息熵的路由干擾影響度量方法，其特征在于步驟(3)所述的根據指定主路徑條件下的條件概率分布計算其條件熵，作為指定主路徑條件下的路由干擾影響度量，其具體內容如下
對于獨立路徑網絡，其所有路徑為點不相關，根據步驟2的條件概率分布，計算數據流在主路徑為i的條件下的路由干擾影響度量為
其中，p(j|i)代表主路徑為i的條件下，實際路徑為j時的條件概率，L(i)代表主路徑i對應的備用路徑數；
對于相關路徑網絡，根據步驟3的概率分布，計算該分段l在主路徑為i的條件下的路由干擾影響度量為
數據流在指定主路徑i條件下受到的路由干擾度量為各個分段的聯合熵
mRIF(i)＝H(R1R2...RW) (6)
7、根據權利要求1所述的基于信息熵的路由干擾影響度量方法，其特征在于步驟(4)所述的對于獨立路徑網絡，統計所有路徑作為主路徑的概率，作為主路徑集合的使用概率分布，并將步驟3獲得的指定主路徑的路由干擾影響度量針對主路徑集合的使用概率分布做統計平均，得到整個獨立路徑網絡的路由干擾影響度量，其具體內容如下
設源點和匯點之間路徑被的使用概率分布如下
Pr＝{0≤p(i)≤1，(i＝1，2，...，N)} (7)
則獨立路徑網絡的平均路由干擾影響度量為
對于相關路徑網絡，統計所有路徑作為主路徑的概率，形成相關路徑網絡主路徑集合的概率分布，然后將給定主路徑下的相關路徑網絡路由干擾影響度量針對主路徑集合的概率分布做統計平均，得到整個相關路徑網絡的路由干擾影響度量，其具體內容如下
Pr＝{0≤p(i)≤1，(i＝1，2，...，N)} (9)
式(9)表示源點和匯點之間有N條主路徑被使用概率分布；
式(10)表示整個相關路徑網絡的路由干擾影響度量。
全文摘要
本發明提供一種基于信息熵的路由干擾影響度量方法，包括以下步驟(1)將網絡中通信的一對源點和匯點及其間的多條路徑表示為點到點網絡；(2)對任意數據流在指定主路徑的條件下，傳輸分組所使用的實際路徑進行統計，獲得路徑集合的使用概率分布，該概率分布作為以指定的主路徑為條件的條件概率分布；(3)根據指定主路徑條件下的條件概率分布計算其條件熵，作為指定主路徑條件下的路由干擾影響度量；(4)統計所有路徑作為主路徑的概率，作為主路徑集合的使用概率分布，并將步驟(3)獲得的指定主路徑的路由干擾影響度量針對主路徑集合的使用概率分布做統計平均，得到整個獨立路徑網絡的路由干擾影響度量。本方法比現有方法更適用、準確。
文檔編號H04L12/56GK101360053SQ20081019840
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月8日 優先權日2008年9月8日
發明者松 黃, 勇 許, 凌 張 申請人:華南理工大學, 廣州數園網絡有限公司