GT-ITM拓扑生成器的原理及命令格式简介

GT-ITM（Georgia Tech Internetwork Topology Models）拓扑生成器
该拓扑生成器可以用来生成平面随机图和两种层次图：N-level和Transit-Stub。下面先依次介绍这三种图，然后再谈GT-ITM拓扑生成器的用法。
平面随机图
网络拓扑结构可以用各种平面随机图作为模型。最简单的一种为纯随机模型：结点在平面上随机分布，任意两个结点间有边的概率为a。由于它不能很好的反映现实网络的拓扑结构，所以在此基础上又提出了其它几种模型，结点仍然在平面上随机分布，只是对生成边的概率函数做了不同的修改：
Waxman 1模型：从结点u到v的有边的概率为P(u，v)=a*exp(-d/(bL))，其中0<a，b<=1，d是两结点间的距离，L=21/2*scale是平面上任意两结点间的最大距离（scale代表什么自己画个图就能明白了）。a增大则图中边的数目会增大，b增大则图中长边数与短边数的比值会增大；
Waxman 2模型：将Waxman 1模型中的d换成0到L之间的一个随机数；
Doar-Leslie模型：将Waxman 1模型中得到的概率值乘以一个比例因子ke/n，其中e是结点度数的期望值（平均值），n是结点数，k是由a，b决定的常数；
指数模型：两个结点间有边的概率随着距离的增加而成指数级的降低，概率函数为P(u，v)=a*exp(-d/(L-d))；
Locality模型：根据两结点间的距离将结点对分成不同的等级，不同等级的结点对之间有边的概率不同，以一个两级模型为例：如果d<L*radius，则P(u，v)=a，否则P(u，v)=b，其中radius用来确定分级界限。
N-level
通过递归的形式来生成网络拓扑图。首先用上述六种模型中的一种生成一个平面随机图，作为首层图。然后用平面随机图代替首层图中的每一个结点，并且依次替代下去。用来代替同层（非同层）结点的平面随机图要求相同（可以不同）。上一层与下一层随机平面图有多种连接方式，详见用法介绍。
Transit-Stub
将结点划入不同类型的域，再将这些域连接起来。首先生成一个平面随机图，图中的每一个结点代表一个transit域。然后用平面随机图代替这些transit域，表示这些transit域的骨干拓扑。对transit域中的每个结点，生成一个或多个随机平面图作为stub域，并将其和结点连接起来。最后还可以在特定的结点对之间增加一些额外边，结点对需要满足：一个在transit域一个在stub域，或者在不同的stub域。
GT-ITM拓扑生成器的函数命令及参数格式
1. 通过函数itm来生成网络拓扑。函数用法如下：
itm <spec-file0> <spec-file1> ....
每个参数都是一个生成特定图的配置文件。文件格式如下：
[# comment line]
<method keyword> <number of graphs> [<initial seed>]

其中，<method keyword>可以是下面三个值中的任意一个：
“geo”：生成平面随机图
“hier”：生成N-level层次图
“ts”：生成Transit-Stub层次图。
<number of graphs>指定要生成特定图的个数，<initial seed>初始化生成随机数的seed。注释行以“#”开头。
2. <method-dependent parameter lines>为参数设置行，生成不同的图格式是不一样的。
生成平面随机图：
<n> <scale> <edgemethod> <alpha> [<beta> <gamma>]
<n>：图中结点数
<scale>：见平面随机图介绍
<edgemethod>：以数字1到6代表6种边生成方法，
1：Waxman 1
2：Waxman 2
3：纯随机模型
4：Doar-Leslie
5：指数模型
6：Locality
<alpha>：random graph parameter (0.0 <= a<= 1.0)
<beta>：random graph parameter (0.0 <= b)
<gamma>：random graph parameter (0.0 <= e)
生成N-level层次图：
<number of levels> <edgeconnmethod> <threshold>
<geo_parms>+ {每层一个}
<number of levels>：图中的层次数
<edgeconnmethod>：上一层与下一层平面随机图的连接方法，
0：random
1：use non-leaf node of smallest degree
2：use node of smallest degree
3：use first node with degree less than <threshold>
<threshold>：see above
生成Transit-Stub层次图：
<# stubs/xit> <#t-s edges> <#s-s edges>
<geo_parms> {top-level parameters}
<geo_parms> {transit domain parameters}
<geo_parms> {stub domain parameters}
<# stubs/xit>：transit域中每个结点对应的stub域的平均数目
<#t-s edges>：额外的transit-stub边的数目
<#s-s edges>：额外的 stub-stub边的数目
3. 输出文件命名方式。配置文件“arg”生成的第i个图存放在文件“arg-i.gb”中，i从0开始计数。