基于IXPl200的快速报文分类算法的设计与实现

通过对现有报文分类算法的分析和性能比较，并结合分类规则所具有的特性提出了一种新的基于IXP1200网络处理器的多维报文分类算法，称为PCBNP(packet classification based on network processor)，并达到了报文的线速转发．算法除了通过减少分类的规则数和分类的域宽来加快分类的速度外，还采用重定向排序索引、位向量表示匹配规则等技术来加快分类的速度，特别是利用了规则的动态分布规律来确定查找报文字段的顺序，通过先查找“分布最均匀的字段”来达到在所有的字段被查找之前提前找到报文匹配的过滤规则的目的．算法具有高速、多维和可扩展的特性，与现有的算法比较，该算法在综合性能上优于已有的报文分类算法．     

基于IXP1200的快速报文分类算法的设计与实现

通过对现有报文分类算法的分析和性能比较,并结合分类规则所具有的特性提出了一种新的基于IXP1200网络处理器的多维报文分类算法,称为PCBNP(packet classification based on network processor),并达到了报文的线速转发.算法除了通过减少分类的规则数和分类的域宽来加快分类的速度外,还采用重定向排序索引、位向量表示匹配规则等技术来加快分类的速度,特别是利用了规则的动态分布规律来确定查找报文字段的顺序,通过先查找“分布最均匀的字段”来达到在所有的字段被查找之前提前找到报文匹配的过滤规则的目的.算法具有高速、多维和可扩展的特性,与现有的算法比较,该算法在综合性能上优于已有的报文分类算法.     

一种新的高维报文分类算法--无相交树算法

报文分类是网络交换设备的基础操作之一，它会在很大程度上影响相关硬件设备和软件系统的功能和性能．目前存在大量的报文分类算法，但大多数都是针对低维分类问题．针对网络管理和网络入侵检测等应用需求的日益增长，该文提出了一种新的高维报文分类算法NI Trie．该算法具有其它报文分类算法所不具备的强表述支持能力和低时间复杂度并存的特点，其期望时间复杂度和期望空间复杂度均达到了同类分类算法的最优或接近最优．它具备较强的软硬件通用能力，可适用于较广的应用领域，实际应用性能良好．     

IP报文分类算法概述

Internet的高速发展要求提供高性能的P流分类算法以更好地为防火墙、QoS、流量工程、资源预留、网络地址转换等提供服务。由于IP报文分类算法的多域特征，因此其具有相当的难度。研究者提出了很多报文分类算法，本文将这些算法概括为5类：基于Trie树的算法、基于空间分割的算法、启发式算法、基于硬件实现的算法和其他算法，并对IP报文分类算法的思想、原理和过程进行了介绍和分析，说明了这些算法之间的联系，并对这些算法在搜索和更新的时间性能、空间性能、适用性范围和优缺点等进行了分析和比较。作为总结，本文还对IP报文分类算法研究的方法和趋势进行了分析和总结。     

学习路由器模型及路由算法研究

在分析比较现有的两种路由器模型基础之上，结合目前路由器设计中的新技术提出了一种学习路由器模型，并结合工业控制网络的特点对路由表的查找技术和算法作了研究，对路径寻优算法作了改进使其能实现多路径路由，从而满足工业控制网络高可靠性的要求；对路由表采用哈希 技术以提高路由器查表速度；对路由器各端口队列采用了优先级调度算法以满足工业控制网络高实时性的要求，路由器对各端口采用轮转调度算法以体现公平性。     

高速路由器缓冲区流水工作算法设计与实现

本文根据IPOA的思想，提出流水工作算法在缓冲中将信元重组成IP报文，从而有效地解决了信元写入时产生拥塞的问题，同时还介绍了读出报文时可以采用的两种调度算法， 均衡调度算法和非均衡调度算法。本文最后以具体的路由器为背景，利用FPGA技术实现上述设计。     

接入网MAC层QoS系统多维报文分类算法的研究与应用

以HFC网络核心设备双向CM(Cable Modem)为研究背景,首先对报文分类经典算法和最新算法研究进展进行总结和分析,然后依据HFC网络QoS系统需求提出了一种基于B树结构和无冲突Hash函数的BH报文分类算法,并给出了该算法的详细设计和实现过程.通过理论分析得出该算法具有时间复杂度较低和占用内存小的特点,适合于CM等嵌入式应用环境.     

IP路由查找和报文分类模型研究

IP路由查找和报文分类作为路由器转发能力和提供高性能区分服务能力的关键因素,是当前路由器转发性能乃至整个网络性能的主要瓶颈。文章以IP路由查找和报文分类问题为研究对象,从空间几何的角度探究其本质,建立了相应数学模型MDCM,并以此为基础,讨论了各类搜索算法在IP路由查找和报文分类问题求解的优缺点,为研究和设计高性能的IP路由查找和报文分类算法提供重要指导。     

基于值分布统计与Apriori的风电场报文字段划分与相关性分析

针对风力发电监控系统使用私有协议而带来的网络安全隐患问题，本文提出了基于值分布统计与Apriori的风电场报文字段划分与相关性分析方法。采用值分布统计方法，将报文初步划分为固定字节、多值字节与高度可变字节；采用人工经验与位翻转率方法，确定字段边界，完成高度可变字段类型的划分；采用通过Apriori算法，分析报文字段值变化趋势之间的关系，挖掘潜在的关联规则，完成字段相关性分析。测试结果表明方法能够有效推断报文格式并分析报文字段之间的相关性。     

IP分类技术研究综述

作为网络互联的核心设备，路由器必须以吉比特乃至更高的速度对IP包进行处理，网络应用的发展要求路由器除了具备传统的路由转发功能之外，还必须有能力支持防火墙，提供QoS，流量计费等一系列功能，这些都要求路由器根据包头对IP包进行分类，根据分类完成数据包的不同处理，本文全面地介绍了IP分类技术研究的最新成果，总结了解决IP分类问题的一般思想和并详细介绍了IP分类的典型算法，本文对其中三种算法在虚拟环境下做了评测，比较了它们的优缺点，最后指出了进一步的研究方向。     

基于RFC算法的快速多维数据包分类算法

数据包分类技术应用于许多网络服务,其性能基本决定了服务的质量。RFC算法是具有代表性的数据包分类算法,分类速度快,但由于存储开销巨大,增加了算法实现的存储消耗,加大了成本。该文在RFC算法的基础上提出了一种利用Hash技术减少存储开销且保持相对快速的数据包分类算法。     

基于Hash_tree的多维IP包分类算法

随着各种网络应用的发展,路由器必须能够快速完成对IP数据包的分类,以支持如防火墙、QoS等服务。文章分析了多维IP包分类中Hash算法的应用,在此基础上提出了一种基于Hash_tree的多维IP包分类算法。该算法充分发挥了Hash函数查找快速的特点,对IP数据包的分类能够以T位的线速进行处理,同时算法还具有支持较大的匹配规则集、支持增量更新等特点。     

一种基于自适应缓存机制的报文分类算法

提出了一种高效、适用性好、易于实现的报文分类算法CSAC（classification on self-adaptive cache）．该算法通过缓存属性子空间内报文集合的分类查询路径，将查询结果复用于同一子空间后续报文的分类．而缓存命中失效时也不必从头开始查询，减少了失效的时间开销．根据通信流量上下文变化对缓存运行状态造成的影响，算法采用自适应缓存机制，通过动态调整缓存的粒度、结构和缓存项在散列桶中的位置，有效地保证了缓存命中率．此外，算法不需要预处理过程，支持多维复杂规则（如4～7层属性、逻辑匹配操作等）和规则增量更新，比较适合于网络边界安全、用户流量审计和负载均衡等报文分类比较复杂的应用．采用CSAC算法开发的高端防火墙和入侵检测设备在实际网络环境中的性能良好．     

层压缩树包分类算法研究

包分类技术是下一代网络设备的关键技术之一．研究有效的包分类算法是目前网络技术领域的热门课题．层压缩树包分类算法的基本思想是：对路径压缩之后的二叉树进行层压缩，使压缩树中的节点能够按序存储在数组中．通过对数组元素跳跃式的查找快速的对包头进行分类．仿真试验结果表明该算法在较大规则数下能够实现对包头的快速分类，分类速度可以达到每秒处理接近2M个包头，具有O（d）的时间复杂度（d为域的个数）；在中等规模规则数下具有O（dN）的空间复杂度，并且其存储量优于其他算法（如Bitmap和区域分割包分类算法）．由于层压缩树算法对包头的每个域独立查找，在硬件实现上采用并行查找各个域的处理方式将使该算法的查找性能得到更大的提高．     

基于小波包变换和蚁群算法的纹理分类

提出了一种小波包变换和蚁群算法相结合的纹理分类新方法。首先采用小波包变换提取纹理图像的纹理特征向量,然后用蚁群算法进行训练和分类。实验表明小波包变换和蚁群算法应用到纹理分类领域,是一次有效的尝试。     

一种适于多维的快速包分类算法

包分类是多种网络应用的关键性技术，包分类算法的性能对网络的时延和吞吐量有决定性的影响。文章介绍一种适于多维的快速包分类算法——RFC算法，论述了算法的原理和实现算法，将RFC算法与几种常见的分类算法作仿真比较，阐述了RFC算法的优越性。     

一种用于大规模规则库的快速包分类算法

网络应用的发展，要求路由器必须有能力支持防火墙、入侵检测、提供QoS、流量计费等一系列功能，这些功能都要求路由器对IP包进行分类来完成对数据包的不同处理。目前的包分类算法不适用于火规模的规则数据库。该文在现有的一种基于位串的包分类算法上做了两个改进，位串的聚合和过滤规则的重排列。从而生成了一种新的包分类机制-AVA（Aggregated Bit Vector).通过评测可看出这种新的算法可以很好地应用在大规模规则数据库上，性能比原先有很大提升。     

一种高性能包分类渐增式更新算法

包分类是第4层线速数据包输入处理的核心问题之一，当前包分类问题研究的重点是最差情况下，规则数达到百万、多维的动态算法。尝试格（grid of tries）算法的优点是查找时间复杂度与规则数无关，空间复杂度接近线性；缺点是没有支持渐增式更新的算法，即它是一种静态算法，并且仅支持二维。在此提出了一种尝试格的渐增式更新算法，使之成为动态算法。最终提高了尝试格算法的综合性能。     

一种快速的五元一维包分类算法

包分类算法在网络安全产品中至关重要,该文介绍常见的包分类算法,针对现有包分类算法的不足,构造了一种基于Hash函数的可快速查找、快速定位五元一维包分类算法,并给出算法准确性、快速性的理论证明。