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题名高性能网包分类理论与算法综述
被引量：27
- 1
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作者
亓亚烜
李军
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机构
清华大学自动化系
清华大学信息技术研究院
清华信息科学与技术国家实验室(筹)
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出处
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第2期408-421,共14页
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基金
清华信息科学与技术国家实验室(筹)学科交叉基金
北京市共建项目专项资助
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文摘
随着IP网络架构的不断演进以及网络业务和安全需求的不断增长,高性能网包分类在下一代交换机、路由器、防火墙等网络基础设备中有着越来越广的应用.网包分类算法作为高性能网包分类的核心技术,具有重要的研究价值和实践意义.文中从理论分析和算法设计两方面介绍了高性能网包分类的最新研究成果.在理论分析层面,依据计算几何理论对网包分类问题的数学解法及复杂度进行了归纳,总结了网包分类算法的理论依据及性能评价方法.在算法设计层面,对具有影响力的网包分类算法按照不同的研究方向进行了归类和介绍,并结合自身研究成果对不同类别的算法设计思路行了深入分析.作者在多核网络处理器平台以及FPGA平台上实现了几类具有代表性的网包分类算法,并通过真实的网络流量测试比较了不同类型算法在不同系统平台上的实际性能.最后,作者总结并展望了高性能网包分类的下一步发展方向.
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关键词
网包分类
计算几何
算法
评测
多核
FPGA
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Keywords
FPGA packet classification
computational geometry
algorithm
evaluation
multi-core
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分类号
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名Bitmap结构在高性能网络算法设计中的应用
被引量：4
- 2
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作者
杨保华
亓亚烜
薛一波
李军
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机构
清华大学自动化系
清华大学信息技术研究院
清华信息科学与技术国家实验室
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出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2009年第15期1-5,共5页
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基金
国家高技术研究发展计划(863)No.2007AA01Z468~~
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文摘
基于Bitmap数据结构的数据压缩技术是一种针对线性存储结构的有效压缩方法,虽被广泛用于网络处理的多个领域(路由查找、网包分类等),却一直缺乏深入的分析。给出了Bitmap结构能提高算法空间性能的理论根据。总结了Bitmap结构在典型网络处理算法中的各种应用,给出了Bitmap结构的数学模型,并通过实例分析了Bitmap结构的优势和不足。Bitmap技术是一种能有效改善网络处理算法存储空间性能的通用技术,并给未来高性能网络处理算法设计提出以及现有算法的改进都提供了启发思路。
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关键词
BITMAP
路由查找
网包分类
模式匹配
高性能网络处理
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Keywords
Bitmap
route lookup
packet classification
pattern matching
high performance network processing
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分类号
TP183
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名决策树网包分类算法综述
被引量：3
- 3
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作者
井丽南
叶晓舟
陈晓
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机构
中国科学院声学研究所国家网络新媒体工程技术研究中心
中国科学院大学
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出处
《网络新媒体技术》
2018年第2期1-11,共11页
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基金
国家科技重大专项"新一代宽带无线移动通信网"
5G与信息中心网络(ICN)融合技术研发(2017IX03001019)
+1 种基金
中国科学院声学研究所率先行动计划项目
端到端虚拟化关键技术研发与系统开发(Y654101601)
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文摘
随着网络架构的不断演进,网络流量的不断增长,近些年出现了一系列新的网络业务和需求。网包分类技术在交换机、路由器、防火墙、深度包检测等网络功能中的广泛应用,使之成为网络中至关重要的一部分。基于决策树的网包分类算法在分类速度上性能优秀,已成为近些年的研究热点。本文从网包分类问题的数学理论,实际应用特点,以及基于决策树的网包分类算法这三个方面介绍网包分类问题。最后总结基于决策树的网包分类算法的优缺点以及网包分类算法在未来的发展中值得关注的问题。
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关键词
网包分类
决策树
算法
性能
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Keywords
packet classification, decision tree, algorithms, performance
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分类号
TP393.0
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名一种基于几何区域分割的网包分类算法
被引量：2
- 4
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作者
韩伟涛
伊鹏
扈红超
毛苗
贾辰龙
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机构
国家数字交换系统工程技术研究中心
空军
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出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2013年第7期2144-2147,2155,共5页
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基金
国家"973"计划资助项目(2012CB315901)
国家科技支撑计划资助项目(2011BAH19B01)
国家"863"计划资助项目(2011AA01A103)
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文摘
网包分类算法HyperSplit采用了二分查找树结构进行查找,其决策树深度较大,规则复制较多,无法保证算法的时间性能。针对以上问题,提出了一种基于几何区域分割的网包分类算法MP2S。该算法采用多点切分和冗余覆盖删减的方法压缩决策树深度,引入区间二分查找并提出新的数据结构来优化算法的时间性能。仿真结果表明,MP2S的平均决策树深度约为HyperSplit的60%,内存访问次数比HyperSplit降低了约10%。
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关键词
网包分类
决策树
多点切分
HyperSplit
MP2S
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Keywords
packet classification
decision tree
multiple points split
HyperSplit
MP2S（multiple precise points split）
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分类号
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于多级关联信号树的高效可重构网包分类方法研究
被引量：2
- 5
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作者
肖玮
陈性元
包义保
杜学绘
朱雨雯
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机构
解放军信息工程大学密码工程学院
空军航空大学基础部
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出处
《高技术通讯》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第9期928-934,共7页
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基金
863计划(2012AA012704)资助项目
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文摘
针对高速网络中包分类严重影响路由系统性能提升的问题,进行了深入的实验性研究。针对传统包分类算法通过扩展规则搜索空间实现匹配,占用内存空间大,功耗高,吞吐率低的问题,研究了基于多级关联信号树的高效可重构网包分类方法。通过分析网包分类规则集合特点,提出了一种基于多级关联信号树的逻辑匹配结构,从中抽取出三类可重构的粗粒度网包分类基本计算单元——固定型匹配器、前缀型匹配器和范围型匹配器,用这三类匹配器构成了一个可重构网包分类阵列,通过配置匹配器的重构功能单元(RFU)层和匹配器之间的互联结构——重构互联网络(RIN)层实现了高速分类计算。该方法能够有效节省内存空间,降低功耗,大幅提升匹配速度。为了验证算法性能,在Xilinx公司的Virtex-6(model:XC6VSX475T)芯片上进行仿真实验,实验结果表明该算法吞吐率可以达到100Gbp以上。
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关键词
网包分类
可重构
FPGA
多级关联信号树
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Keywords
packet classification, reconfigurable, FPGA, multi-level association signal tree
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分类号
TP393.01
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名一种支持快速增量更新的掩码匹配算法
被引量：1
- 6
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作者
曹作伟
陈晓
倪宏
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机构
中国科学院声学研究所国家网络新媒体工程技术研究中心
中国科学院大学电子电气与通信工程学院
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出处
《微电子学与计算机》
北大核心
2019年第4期84-88,92,共6页
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基金
国家科技重大专项项目(2017ZX03001019)
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文摘
文章提出一种支持快速增量更新的掩码匹配算法TernarySort.该算法使用决策树将掩码匹配规则划分为多个分区,不同叶节点的规则互不重叠,以保障规则更新性能.同时通过选取有效比特位,减小决策树深度,并允许叶节点中规则重叠,减少分区数量,以提高分类性能.实验结果表明,与现有的算法相比,TernarySort可提升80%以上的分类性能,同时保持快速的更新性能.TernarySort能够满足SDN对掩码匹配算法的要求.
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关键词
软件定义网络
网包分类
决策树
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Keywords
SDN
packet classification
decision tree
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分类号
TP393.04
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名面向SDN的网包分类算法综述
被引量：1
- 7
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作者
井丽南
陈晓
叶晓舟
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机构
中国科学院声学研究所国家网络新媒体工程技术研究中心
中国科学院大学
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出处
《网络新媒体技术》
2018年第4期5-14,共10页
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基金
基于BIM GIS城市大数据计算平台的智慧临港应用示范(子项目03)
ZN2016020103-3
+1 种基金
中科院声学所率先行动计划项目:端到端虚拟化关键技术研究与系统研发
SXJH201609
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文摘
SDN的提出为网络发展带来了新的可能,同时也对传统网络技术提出了新的挑战。网包分类算法的性能一直是网络转发的性能瓶颈。在SDN网络架构中,在保持转发速度的前提下,对交换机内的规则更新速度提出了新的要求。因此SDN网络架构下的网包分类算法成为未来网络发展的一个重要研究点。本文主要阐述了SDN网络的特点,SDN网络中面临的挑战以及面向SDN的网包分类算法这三个方面。在面向SDN的网包分类算法中介绍了四种类型近些年产生的优秀网包分类算法,并分析对比其优缺点。最后总结并展望了网包分类技术的下一步发展方向。
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关键词
网包分类
SDN
算法
性能
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Keywords
packet classification
SDN
algorithms
performance
-
分类号
TP393.0
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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