流分類技術研究及其原型系統(tǒng)的實現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)路由器在轉發(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網絡所提供的盡量而為服務已不能完全滿足用戶的需求.因特網供者(ISP)希望網絡提供更好的服務,如提供QoS保障、SLA、防火墻、虛擬專用網(VPN)服務等.雖然增強服務的種類千變萬化,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,相應的技術稱為流分類

2、技術.流分類研究的另一個原因就是高速網絡發(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是作為一些網絡服務的必不可少的一部分提出的,因此在流分類技術實現(xiàn)過程中對網絡服務有一定的依賴性.但流分類技術本身是一項獨立的技術,因此在研究過程中有必要擺脫網絡服務的束縛進行單獨的研究.另外,流分類技術作為一項熱點技術,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.該文的主要內容有:在該文的第一章中,我們對論文的研究背景、國內外研究現(xiàn)狀以及全文的研究內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計思路,在FIS樹算法的基礎上,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,我們首先介紹了構成我們整個流分類原型系統(tǒng)的實

5、踐基礎——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、內核空間以及用戶空間與內核空間的交互技術三個方面,介紹了基于DS樹算法的流分類原型系統(tǒng)的設計和實現(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絡服務模型著手,針對他們不同的實現(xiàn)結構進行分析和總結,指出我們所研究的流分類技術在這樣一種網絡中所處的地位和作用.通過該章的工