A hálózatokkal foglalkozó szakemberek tapasztalataik alapján régóta úgy vélik, hogy minél több kapcsolódási pont van az egyes hálózatok között, annál ellenállóbb lesz a hálózatok közti kommunikáció. Az internet például többszörösen ismétlődő linkjeinek köszönheti „tartósságának” jelentős részét. A Kaliforniai Egyetem kutatóinak legújabb kutatása alapján azonban mindezen megállapítások csak egy pontig bizonyulnak igaznak: a túl sok hálózatközti kapcsolat ugyanis veszélyeket is hordoz magában, mivel az egyik rendszer hibái több kapcsolódási ponton keresztül gyorsabban terjedhetnek át más hálózatokra. A kutatásról beszámoló tanulmány a Proceedings of The National Academies of Science oldalain jelent meg.

Charles Brummit, a kutatást vezető matematikus szerint a hálózatok tulajdonosainak figyelmet kell fordítaniuk arra, hogy mennyi külső kapcsolat mellett lesz optimális a hálózat ellenállóképessége. Ennek megállapítása érdekében létrehoztak egy matematikai modellt, amely a „hálózatok hálózatát” vizsgálja. A kapcsolódó hálózatok sebezhetőek a továbbgyűrűző hibákkal szemben, amelynek során egyik hálózat hibája vagy túlterhelődése egy másik hálózatban is károkat okozhat. Tipikus esetben, ha egy hálózat túlterhelődött, akkor a másik hálózatba irányítja a forgalom egy részét. De nagy hiba esetén ilyenkor előfordulhat az is, hogy a második hálózat is túlterhelődik.

„A hálózatok közti kapcsolatoknak megvannak az előnyei. Ha az egyik rendszer nagy nyomás alatt van, a szomszédos hálózat enyhíthet ezen. Egyes esetekben azonban a szomszédos hálózatok csak tovább rontják a helyzetet. Kompromisszumot kell kötni” ‒ mondja Brummitt. „Ehhez próbálunk matematikai segítséget nyújtani, azt próbáljuk számszerűsíteni, hogy milyen mértékű hálózatok közti kapcsolat mellett a legkisebb a hibák továbbterjedésének veszélye.”

A kutatás során elsősorban összekapcsolódó áramhálózatokat vizsgáltak, de a modell alkalmazható számítógépes hálózatokra és összeköttetésben levő számítógépes rendszerekre is, mondják a szerzők. Az eredmények megoldást kínálhatnak arra, hogyan lehet a legoptimálisabban fellépni az elosztott szolgáltatásmegtagadással járó támadások (DDoS) ellen. Ezen kívül a felhő alapú rendszerek közti munkamegosztás hatékony megszervezésében is nagy segítséget jelenthet a modell.

Cris Moore, az Új-Mexikói Egyetem professzora szerint a kutatás nagyon biztató eredményeket mutat fel, de csak az első lépést jelenti. „Megtalálták az arany középutat. Ha a hálózatok között van néhány kapcsolódási pont, de nem túl sok, akkor a rendszerek kisegítik egymást.”

A hálózatok hálózatai közül persze a legnagyobb maga az internet. A rendszerek számtalan ponton való kapcsolódása teszi lehetővé az információ problémamentes áramlását forrás és cél között. De valóban optimálisnak nevezhető az internet működése?

„Ez egy nagyon nehéz kérdés” ‒ mondja Brummitt. „Nem hinném, hogy bármilyen alapunk lenne megválaszolni. Az internet hálózati struktúrájának megértése egy önálló probléma. Mindazonáltal a világháló a tapasztalatok szerint meglehetősen ellenállónak mutatkozik. Egyelőre úgy tűnik, hogy nincs annyi kapcsolódás, amely már zavarná a működést. De mindez persze puszta spekuláció.”