發(fā)布時(shí)間：2017-05-16 05:05

  本文關(guān)鍵詞：內(nèi)存優(yōu)化的流分類算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：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)存消耗過大。針對(duì)這一問題,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N/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,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)存消耗過大的問題。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_RFC算法在較大規(guī)模規(guī)則集的應(yīng)用環(huán)境中,具有較快的分類速度和更好的空間性能。
【關(guān)鍵詞】：流分類 異或運(yùn)算 內(nèi)存優(yōu)化 UTM網(wǎng)關(guān)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.08
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-18
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 流分類研究現(xiàn)狀16
• 1.3 本文主要工作16-17
• 1.4 論文章節(jié)安排17-18
• 第二章 防火墻與UTM網(wǎng)關(guān)18-28
• 2.1 防火墻類型18-19
• 2.1.1 包過濾型防火墻18
• 2.1.2 應(yīng)用級(jí)網(wǎng)關(guān)18-19
• 2.1.3 電路級(jí)網(wǎng)關(guān)19
• 2.2 防火墻結(jié)構(gòu)19-22
• 2.2.1 雙宿主主機(jī)結(jié)構(gòu)19-20
• 2.2.2 屏蔽主機(jī)結(jié)構(gòu)20-21
• 2.2.3 屏蔽子網(wǎng)結(jié)構(gòu)21-22
• 2.3 防火墻關(guān)鍵技術(shù)22-24
• 2.3.1 包過濾技術(shù)22-23
• 2.3.2 代理服務(wù)23
• 2.3.3 狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)23
• 2.3.4 NAT技術(shù)23
• 2.3.5 虛擬專用網(wǎng)技術(shù)23-24
• 2.4 UTM網(wǎng)關(guān)24-27
• 2.4.1 UTM網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)24-25
• 2.4.2 UTM關(guān)鍵技術(shù)25-26
• 2.4.3 UTM網(wǎng)關(guān)的優(yōu)缺點(diǎn)26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 流分類算法研究28-39
• 3.1 流分類問題描述28-29
• 3.2 經(jīng)典流分類算法29-37
• 3.2.1 線性查找算法29
• 3.2.2 Grid-of-Tries算法29-30
• 3.2.3 Cross-Producing算法30-31
• 3.2.4 元組空間查找算法31-32
• 3.2.5 層次式智能分割算法32-33
• 3.2.6 Hyper Cuts算法33
• 3.2.7 基于TCAM的硬件算法33-34
• 3.2.8 聚合比特向量算法34-37
• 3.3 經(jīng)典流分類算法性能比較37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 第四章 內(nèi)存優(yōu)化的遞歸流分類算法39-48
• 4.1 RFC算法描述39-41
• 4.1.1 RFC算法預(yù)處理過程40
• 4.1.2 RFC算法查找過程40-41
• 4.2 RFC算法分析41
• 4.2.1 RFC算法空間性能41
• 4.2.2 RFC算法缺點(diǎn)41
• 4.3 RFC算法改進(jìn)41-42
• 4.4 Optimize_RFC算法描述42-46
• 4.4.1 Optimize_RFC算法預(yù)處理過程43-44
• 4.4.2 Optimize_RFC算法查找過程44-46
• 4.4.3 沖突處理46
• 4.5 Optimize_RFC算法性能分析46-47
• 4.5.1 Optimize_RFC算法空間復(fù)雜度46-47
• 4.5.2 Optimize_RFC算法時(shí)間復(fù)雜度47
• 4.6 本章小結(jié)47-48
• 第五章 Optimize_RFC在UTM網(wǎng)關(guān)中的應(yīng)用及性能測(cè)試48-62
• 5.1 Netfilter內(nèi)核框架分析48-50
• 5.1.1 Netfilter框架與協(xié)議棧關(guān)系48-49
• 5.1.2 鉤子點(diǎn)與鉤子函數(shù)49-50
• 5.2 iptables分析50-53
• 5.2.1 iptables規(guī)則與規(guī)則集50-51
• 5.2.2 數(shù)據(jù)包在iptables防火墻中處理流程51-53
• 5.3 基于Optimize_RFC算法的UTM網(wǎng)關(guān)流分類模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)53-56
• 5.3.1 Optimize_RFC算法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53-54
• 5.3.2 Optimize_RFC算法在UTM網(wǎng)關(guān)中實(shí)現(xiàn)54-56
• 5.4 流分類算法性能測(cè)試56-61
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境56-57
• 5.4.2 實(shí)驗(yàn)方案57-58
• 5.4.3 規(guī)則生成58-59
• 5.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析59-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 本文總結(jié)62
• 6.2 未來研究方向62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況68-69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭建五;內(nèi)存“軟”擴(kuò)容[J];家庭電子;2000年08期

2 曹剛;內(nèi)存優(yōu)化大觀園[J];計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò);2001年21期

3 吳普;內(nèi)存及其優(yōu)化[J];河南省情與統(tǒng)計(jì);2001年04期

4 施漢偉;林青松;;內(nèi)存優(yōu)化工具集合[J];軟件;2001年01期

5 小新;讓愛機(jī)更飚一個(gè)檔次 內(nèi)存優(yōu)化軟件之面面觀[J];大眾硬件;2003年01期

6 張國(guó)濱;;速度的魅力——談內(nèi)存優(yōu)化問題[J];電腦迷;2003年08期

7 陳茂山;;內(nèi)存清理器[J];軟件導(dǎo)刊;2003年05期

8 彭文波;內(nèi)存優(yōu)化你懂嗎?[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2004年25期

9 寧靜太空;內(nèi)存優(yōu)化,自己動(dòng)手[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2004年25期

10 黃迎;內(nèi)存優(yōu)化沒你想像得那么美[J];電腦愛好者;2004年20期

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;關(guān)于內(nèi)存“優(yōu)化”[N];中國(guó)電腦教育報(bào);2009年

2 本期嘉賓：劉暉（微軟MVP） 趙聰（接觸電腦6年的用戶）;我們需要內(nèi)存優(yōu)化軟件嗎？[N];電腦報(bào);2005年

3 （廣東 nothingbut）;新兵訓(xùn)練營(yíng)[N];電腦報(bào);2003年

4 俞木發(fā);平板快跑 精打細(xì)算管內(nèi)存[N];電腦報(bào);2014年

5 江蘇 李兵;內(nèi)存優(yōu)化好助手SuperRam[N];電腦報(bào);2004年

6 馮小民;內(nèi)存整理“悍將”[N];電腦報(bào);2001年

7 安徽 方汗;內(nèi)存優(yōu)化利器[N];電腦報(bào);2001年

8 山東 董海榮;當(dāng)系統(tǒng)遭遇“內(nèi)存不足”[N];電腦報(bào);2004年

9 王志軍;更大、更快、更強(qiáng)[N];電腦報(bào);2001年

10 北京 楊立明;優(yōu)化掌上電腦的內(nèi)存[N];電腦報(bào);2002年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 馮琳;集群計(jì)算引擎Spark中的內(nèi)存優(yōu)化研究與實(shí)現(xiàn)[D];清華大學(xué);2013年

2 吳懿;基于ARM的嵌入式Linux的內(nèi)存優(yōu)化技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D];南京航空航天大學(xué);2011年

3 余虎;內(nèi)存優(yōu)化的流分類算法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：內(nèi)存優(yōu)化的流分類算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：369595