一種IPV6環(huán)境下的高性能規(guī)則匹配算法研究
本文選題:防火墻 + 規(guī)則匹配 ; 參考:《計算機科學》2017年03期
【摘要】:防火墻是確保網(wǎng)絡安全的關鍵設施,而規(guī)則匹配又是防火墻的核心技術。隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構正逐漸從IPV4向IPV6結(jié)構發(fā)展,原有的IPV4防火墻規(guī)則匹配算法很難直接應用于IPV6網(wǎng)絡環(huán)境,因為IPV6協(xié)議所能表示的地址范圍遠遠超過IPV4協(xié)議對應的地址范圍。因此提出了一種適用于IPV6環(huán)境的高性能規(guī)則匹配算法HiPRM(High Performance Rule Matching)。HiPRM算法的核心思想是依據(jù)規(guī)則的協(xié)議和目的端口分布特征,先把整個規(guī)則集劃分成多個子規(guī)則集,再利用位選取算法對規(guī)則的源和目的IPV6地址組合的特定位進行選取,然后據(jù)此構建二叉查找規(guī)則樹,最后利用規(guī)則樹把多個規(guī)則子集劃分成若干個更小的規(guī)則集合。而當報文匹配到某個更小的規(guī)則集合時,在小規(guī)則集中利用線性匹配法確定具體匹配的對應規(guī)則。分析和測試表明,HiPRM算法可以在時間復雜度和空間復雜度較低的情況下實現(xiàn)報文的高速匹配,且具有較好的規(guī)則集適應性。
[Abstract]:Firewall is the key to ensure network security, and rule matching is the core technology of firewall. With the development of network technology, the Internet architecture is gradually developing from IPV4 to IPV6. It is difficult to directly apply the original IPV4 firewall rule matching algorithm to IPV6 network environment. Because the IPV6 protocol can represent the address range far more than the address range corresponding to the IPV4 protocol. Therefore, the core idea of a high-performance rule matching algorithm, HiPRM(High Performance Rule Matching).HiPRM algorithm, which is suitable for IPV6 environment, is to divide the whole rule set into multiple sub-rule sets according to the protocol of rules and the distribution characteristics of destination ports. Then the bit selection algorithm is used to select the specific bits of the source and destination IPV6 address combination of the rule, and then the binary search rule tree is constructed. Finally, the rule tree is used to divide the multiple rule subsets into several smaller rule sets. When the message matches to a smaller set of rules, the linear matching method is used to determine the matching rules in the small rule set. The analysis and test show that the HiPRM algorithm can achieve high speed packet matching with low time complexity and space complexity, and has good adaptability to rule set.
【作者單位】: 國防科學技術大學計算機學院;
【基金】:國家863項目:QoS服務質(zhì)量保證設計(2012AA01A50606) 國家自然科學基金項目:高級持續(xù)威脅網(wǎng)絡行為建模與檢測方法研究(61303264)資助
【分類號】:TP393.08
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,本文編號:1823107
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