千兆網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分類系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近幾年，網(wǎng)絡(luò)速度的快速提高對千兆網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理提出了新的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)包分類技術(shù)是千兆網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理中的關(guān)鍵。對于數(shù)據(jù)包分類系統(tǒng)的研究，成為一個重要課題。 本文提出了一種軟硬件結(jié)合的設(shè)計(jì)思路，在軟硬件之間建立一種內(nèi)部分類協(xié)議。協(xié)議中，將IP地址、端口號、協(xié)議類型等信息以規(guī)則的形式定義,并由應(yīng)用程序根據(jù)需要將這樣的規(guī)則同時設(shè)置在內(nèi)核和硬件中。數(shù)據(jù)包到來時，硬件根據(jù)規(guī)則完成對數(shù)據(jù)包的分類，并按照分類的結(jié)果加上內(nèi)部包頭，再通過硬件緩存以數(shù)據(jù)塊

2、的形式發(fā)送到內(nèi)核中。內(nèi)核收到數(shù)據(jù)塊以后，根據(jù)內(nèi)部包頭的內(nèi)容將數(shù)據(jù)塊拆分成數(shù)據(jù)包，并傳遞給相應(yīng)的應(yīng)用程序。 針對于規(guī)則重疊問題，本文提出了一種規(guī)則生成算法。通過這種算法的實(shí)現(xiàn)，可以為數(shù)據(jù)包尋找到所有與其匹配的規(guī)則所關(guān)聯(lián)的每個應(yīng)用程序。借鑒零拷貝的思想，本文實(shí)現(xiàn)了高效的傳輸方法，減少了數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的拷貝和處理；同時，通過結(jié)合規(guī)則生成算法，提供了一種數(shù)據(jù)多播的機(jī)制。 為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，本文引入了一種基于CAM的數(shù)據(jù)包分類引擎