內(nèi)存優(yōu)化的流分類算法研究.pdf

1、伴隨互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)種類越來(lái)越復(fù)雜，用戶對(duì)防火墻，路由器等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)處理能力的要求也越來(lái)越高。流分類技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)之一，可以有效的提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能，為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)提供全方位技術(shù)支持。
　　本文闡述了流分類問(wèn)題的研究背景、研究現(xiàn)狀、應(yīng)用技術(shù)等，對(duì)經(jīng)典流分類算法進(jìn)行分析比較，深入研究經(jīng)典流分類算法—RFC算法。RFC算法在預(yù)處理過(guò)程生成預(yù)處理表、等價(jià)類表和交叉乘積表，這些表的容量隨規(guī)則集規(guī)模增加而急

2、劇膨脹，占用大量?jī)?nèi)存空間。因此，在大規(guī)模規(guī)則集的應(yīng)用環(huán)境中，RFC算法內(nèi)存消耗過(guò)大。針對(duì)這一問(wèn)題，提出一種改進(jìn)算法—Optimize_RFC算法，該算法采用對(duì)域的比特位進(jìn)行異或運(yùn)算，將32位的源/目的IP地址壓縮到8位;16位的源/目的端口號(hào)壓縮到8位，從而減少了預(yù)處理表、等價(jià)類表、交叉乘積表的存儲(chǔ)空間，降低預(yù)處理過(guò)程的內(nèi)存消耗。當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)，提取數(shù)據(jù)包頭信息并進(jìn)行比特位壓縮，通過(guò)預(yù)處理表，得到各階段索引值，根據(jù)索引值以及對(duì)應(yīng)比特位圖

3、，找到最佳匹配規(guī)則。Optimize_RFC算法具有較快分類速度的同時(shí)，克服了RFC算法在大規(guī)模規(guī)則集環(huán)境中內(nèi)存消耗過(guò)大的問(wèn)題。
　　本論文分析了Linux防火墻的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。在netfilter框架下，基于Optimize_RFC算法設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)UTM網(wǎng)關(guān)流分類模塊，提升防火墻性能。
　　最后，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)，對(duì)RFC算法、文獻(xiàn)[42]算法以及Optimize_RFC算法性能進(jìn)行分析比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Optimize_RF