無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)(Scale Free Network)，在網(wǎng)絡(luò)理論中指的是一類有特定特征的網(wǎng)絡(luò)。無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)所具有的特征是：大部分節(jié)點(diǎn)只有極少的邊連接，只有極小一部分節(jié)點(diǎn)有大量的邊連接。這一小部分有著大量連接的節(jié)點(diǎn)在無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)模型中被稱為“關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)”，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)承擔(dān)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性，如果把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并且給每個(gè)節(jié)點(diǎn)都賦予一個(gè)權(quán)值用來(lái)衡量改節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)連通性所做的貢獻(xiàn)，那么關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與普通節(jié)點(diǎn)的權(quán)值比一定十分大。由此我們得出，在無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)中，失去一個(gè)乃至若干個(gè)普通節(jié)點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響是極小的，而失去一個(gè)權(quán)值極大的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或可對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成巨大影響?？梢园l(fā)現(xiàn)，無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)所描述的模型和二八理論非常契合，20%的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是極度重要的，因?yàn)樗麄冎纹鹆司W(wǎng)絡(luò)的骨架。從這個(gè)角度看，80%的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)顯得并不那么重要。 　　 　　進(jìn)入21世紀(jì)之后，因特網(wǎng)蓬勃發(fā)展，因特網(wǎng)上所承載的信息以指數(shù)式的暴漲，承載這些信息的網(wǎng)頁(yè)，也在短時(shí)間內(nèi)迅速增長(zhǎng)，資料顯示網(wǎng)頁(yè)以每年20%-30%的速率增長(zhǎng)，直到2015年中國(guó)網(wǎng)頁(yè)的數(shù)量已經(jīng)突破了2000億。許多網(wǎng)頁(yè)之間是通過(guò)超鏈接形式相互跳轉(zhuǎn)的，無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)模型的研究人員對(duì)迅速增長(zhǎng)的網(wǎng)頁(yè)產(chǎn)生了興趣，他們認(rèn)為網(wǎng)頁(yè)的增長(zhǎng)，必然帶來(lái)鏈接數(shù)的增長(zhǎng)。他們抽取了一部分網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行了研究，網(wǎng)頁(yè)以及它們的超鏈接所組成的抽象網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)模型的特征，及在一小部分網(wǎng)頁(yè)，如某個(gè)門戶網(wǎng)站的首頁(yè)存在著極大量的超鏈接，而在大部分網(wǎng)頁(yè)，稱為終端網(wǎng)頁(yè)，它們所擁有的超鏈接只有一小部分。這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓人們?cè)噲D將無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)模型引入當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)體系研究當(dāng)中。圖1為無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)模型示意圖。 　　 　　 　　既然網(wǎng)頁(yè)群可以適用無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)模型，那么對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)物理層的這些路由器、交換機(jī)以及數(shù)據(jù)中心，能否適應(yīng)無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)模型呢?很明顯，以上這些網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備承載著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞，如果把交換機(jī)、路由器、數(shù)據(jù)中心都抽象為網(wǎng)絡(luò)模型的節(jié)點(diǎn)，我們可以發(fā)現(xiàn)，大部分的路由器和交換機(jī)都只存在少數(shù)的網(wǎng)絡(luò)連接，而一個(gè)數(shù)據(jù)中心因?yàn)樗袚?dān)的職能，往往擁有大量的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接，它與路由器交換機(jī)相比簡(jiǎn)直就是一個(gè)信息集散地。應(yīng)用無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)模型理論來(lái)描述這個(gè)抽象網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)中心就是擁有極大權(quán)值的“關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)”，路由器、交換機(jī)則為普通節(jié)點(diǎn)。我們可以設(shè)想，某個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械哪硞€(gè)路由器壞了，在沒(méi)有及時(shí)處理的情況下，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息流不會(huì)有太大影響，因?yàn)楸緛?lái)應(yīng)該通過(guò)這個(gè)路由的信息或許可以繞路同樣可以到達(dá)目的地。但是如果網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械臄?shù)據(jù)中心故障，你可以想象的是，由于數(shù)據(jù)中心擁有大量的連接，這種故障會(huì)造成大量連接失效，必然導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)信息流大量停滯。在無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)理論中，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的描述是：有很強(qiáng)的魯棒性，但是面對(duì)協(xié)同攻擊時(shí)極其脆弱，同時(shí)，理論也給出如何克服關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的弱點(diǎn)，即把連接適當(dāng)?shù)姆稚⒒档完P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的集散性。但是同時(shí)又不能過(guò)度分散，這樣會(huì)使“關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)”的優(yōu)點(diǎn)弱化。如何才能既增加其抗協(xié)同攻擊的能力，又不過(guò)度減少其魯棒性。這個(gè)問(wèn)題的解決方案即可為數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)提供參考方案。筆者提出一種參考方案，即“蜂窩式的離散數(shù)據(jù)中心架構(gòu)”，將傳統(tǒng)的一個(gè)數(shù)據(jù)中心離散化，但離散的程度并不足以打消節(jié)點(diǎn)的魯棒性，又能夠大大加強(qiáng)其應(yīng)對(duì)協(xié)同攻擊的能力，稱其為“亞離散化”。參考架構(gòu)如圖2所示：紅色六邊形為我們傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，橙色六邊形為次級(jí)中心，黃色六邊形為第三級(jí)中心。低級(jí)數(shù)據(jù)中心數(shù)量比高級(jí)數(shù)據(jù)中心數(shù)量多，但容量來(lái)的小，圖中黃色數(shù)據(jù)中心數(shù)量應(yīng)該是最多的，但為了圖例能更簡(jiǎn)潔的表達(dá)思想，并沒(méi)有將實(shí)際數(shù)量描述出來(lái)，在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中，可能我們會(huì)設(shè)置一些備用的服務(wù)器，定期備份數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)來(lái)應(yīng)對(duì)故障，在備份的過(guò)程中必然要消耗資源乃至停用部分服務(wù)器。離散的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，核心數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)次級(jí)中心向外輻射，數(shù)據(jù)流流過(guò)次級(jí)中心時(shí)，次級(jí)中心即可備份，其次，若核心數(shù)據(jù)中心遇到協(xié)同攻擊，由于次級(jí)中心的運(yùn)作，也能保證信息流不受中斷。 　　 　　 　　從無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)理論上看，這種架構(gòu)將“關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)”所具有的連接數(shù)“亞離散化”了，所謂“亞離散化”，從全局網(wǎng)絡(luò)看“關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)”依然具有極大量的連接數(shù)，它依然使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂泻軓?qiáng)的魯棒性，但是從內(nèi)部看，“關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)”的連接被多級(jí)離散化了，這樣就增加了它面對(duì)協(xié)同攻擊的抵抗力。