抽象度可调与关注点可聚焦的网络模拟技术及其复杂度与真实度分析

本项目针对网络模拟中存在的模拟复杂性与真实性的矛盾，研究抽象度可调、关注点可聚焦的网络模拟技术，并对其进行复杂度与真实度分析。本项目首先提出面向流量简化模拟的拓扑折叠建模技术，并依靠抽象度可调，为复杂性与真实性建立连接纽带；基于该技术，进一步提出面向关注点真实性的拓扑展开建模技术，依靠对关注点的快速细致模拟，为复杂性与真实性营造共生环境；最后，基于上述两项技术，以抽象度作为自变量，分析模拟抽象度、复杂度、真实度三者之间的定量关系，建立关于复杂性与真实性的对立统一理论模型，以有效处理两者之间的矛盾，提升网络模拟的可用性与可信度。本项目的研究将有助于网络模拟技术在网络安全、网络资源优化、新型网络协议与应用开发等方面发挥重要作用。

本研究针对网络模拟中存在的模拟复杂性（模拟性能）与真实性矛盾这一问题，致力于提高模拟性能并保证模拟真实性的研究。项目研究按照原计划执行，完成了既定目标，相关研究成果如下：(1) 提出了一种针对异构计算环境的网络模拟性能估计模型，实验表明，相对于其他模型，该模型能更准确的评估模拟性能，其平均误差为2.9%；基于该模型，进一步提出了面向异构计算环境的网络模拟任务负载均衡方法，实验表明，相对于现有方法，其模拟运行时间降低了18.3%。(2) 提出了一种抽象度可调的网络模拟技术，以提升网络模拟模型的抽象程度，同时保证网络模拟的真实性；理论证明了该方法能有效保证模拟真实性，实验表明，当抽象程度为16时，其模拟运行时间相对于传统的模拟技术降低了98.3%，而模拟结果仍具有较高的真实性。(3) 进一步提出了关注点可聚焦的网络模拟技术，其基本思路是将所要模拟的网络拓扑分为关注区域和非关注区域两个部分；实验表明，当非关注区域的抽象度为8时，其模拟运行时间相对于传统的模拟技术降低了86.9%，与经典的混合模拟策略比较，其模拟真实性提高了49.7倍，而模拟运行时间只增加了1.41倍。(4) 基于上述技术，构建了高性能网络模拟系统并进行了应用验证，有效支撑了项目组在相关领域的创新工作：在网络安全方面，本研究提出了基于高性能网络模拟与模糊评价的网络安全态势分析方法，以及基于优化的D-S证据理论的融合异常检测模型；在无线网络方面，本研究提出了一种低负载且真实的Ad Hoc网络路由协议TLOR；在基于云的视频传输方面，本研究提出了一个通用而且高效的基于云的众包流媒体视频传输框架；高性能网络模拟系统为上述新方法提供有效的实验平台。. 上述研究成果已公开发表论文14篇，其中SCI检索论文2篇，EI检索论文8篇；申请国内发明专利2项；已录用国际知名会议（Infocom2015）论文1篇。