流分類技術(shù)研究及其原型系統(tǒng)的實現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)路由器在轉(zhuǎn)發(fā)報文時主要執(zhí)行了兩大功能:在路由表中查找與報文的目的地址匹配的表項,并將報文從輸入端口交換到輸出端口.然而隨著Internet的不斷發(fā)展和商業(yè)化進程的加速,傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)所提供的盡量而為服務(wù)已不能完全滿足用戶的需求.因特網(wǎng)供者(ISP)希望網(wǎng)絡(luò)提供更好的服務(wù),如提供QoS保障、SLA、防火墻、虛擬專用網(wǎng)(VPN)服務(wù)等.雖然增強服務(wù)的種類千變?nèi)f化,但是它們共同的要求就是路由器能夠提供基于報頭的分類功能,相應(yīng)的技術(shù)稱為流分類

2、技術(shù).流分類研究的另一個原因就是高速網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要,目前流分類已成為路由器查找效率的一個瓶頸.可以看出流分類技術(shù)是作為一些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的必不可少的一部分提出的,因此在流分類技術(shù)實現(xiàn)過程中對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有一定的依賴性.但流分類技術(shù)本身是一項獨立的技術(shù),因此在研究過程中有必要擺脫網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的束縛進行單獨的研究.另外,流分類技術(shù)作為一項熱點技術(shù),流分類算法屈出不窮,但是很多算法都局限于理論上的分析,實際實現(xiàn)過程中就存在很多問題.綜述上述各個方面,我們在

3、該論文中綜合已有的研究成果并加以必要的擴展,提出了一個獨立的流分類框架,來對這一問題進行研究解決的一個初步嘗試.該文的主要內(nèi)容有:在該文的第一章中,我們對論文的研究背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及全文的研究內(nèi)容和安排進行了綜述.在第二章中,我們首先介紹了流分類問題的提出,闡述了進行流分類的必要性;然后介紹了流分類的一些基本概念,給出了對于流分類問題的認識性看法;最后根據(jù)目前流分類發(fā)展的現(xiàn)狀和存在的問題,提出了進行流分類研究的原則以及流分類算法的

4、設(shè)計思路.在第三章中,我們從分析目前存在的各種流分類算法著手,在綜述相關(guān)的流分類研究工作現(xiàn)狀后,分析和比較了各種算法的性能指標,指出我們進一步深入研究的必要性,以及研究的方向.在第四章中,遵循我們提出的原則和設(shè)計思路,在FIS樹算法的基礎(chǔ)上,提出了一個能處理多個域的、具有較好的最壞情況查找速度的、占有內(nèi)存小的、支持漸增式更新的動態(tài)算法DS樹算法,并且從理論上對算法的性能進行了分析.在第五章中,我們首先介紹了構(gòu)成我們整個流分類原型系統(tǒng)的實

5、踐基礎(chǔ)——Netfilter/Iptables框架,這個框架貫穿整個流分類原型系統(tǒng).然后從用戶空間、內(nèi)核空間以及用戶空間與內(nèi)核空間的交互技術(shù)三個方面,介紹了基于DS樹算法的流分類原型系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)方法.最后,對該原型系統(tǒng)和線形查詢的iptables系統(tǒng)的性能進行了測試、比較和分析.在第六章中,我們從分析不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模型著手,針對他們不同的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)進行分析和總結(jié),指出我們所研究的流分類技術(shù)在這樣一種網(wǎng)絡(luò)中所處的地位和作用.通過該章的工