基于规则表的数据包快速分类的设计与实现

摘要

随着Internet规模的日益扩大,各种应用的网络数据流迅猛增长,这要求网络设备提供更高的带宽和数据分类能力.数据包分类技术对于防火墙、入侵检测、差分服务、虚拟专用网等方面应用十分重要,并广泛应用在路由器等网络设备上.在数据包分类技术领域展开深入的研究,将具有重要的实际应用价值.本文首先对PMON系统(Packet over SONET Monitor)进行了简单介绍,包括其软硬件架构、完成的功能以及应用领域.然后,阐述了数据包分类技术的评价原则,介绍了几种典型的分类方法的主要思想及性能,同时,从整体上对数据包分类系统的实现方法进行了简要的说明和比较.随后本文从理论上深入分析了基于ASIC技术与规则表相结合的数据包快速分类方法.对数据包进行分类的前提条件是有效的对数据包进行解析,本文针对网络数据报文协议头的层次结构特点,分析了多层协议头之间的关系,详细描述了如何通过查找相关表格的方式来对数据包协议头进行定位、信息提取、下层协议类型的确定以及查找关键字的生成等操作.紧接着,在上述理论基础上,对基于规则表的数据包分类系统的实现作了详细的描述,给出了系统设计所遵循的原则、系统架构,以及工作流程,并对系统性能作了简要的分析,给出了系统测试方案.至此,提供了一套完整的数据包分类解决方案.

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1绪论

1.1课题背景和来源

1.2 PMON系统概述

1.3嵌入式系统

1.4本文的主要工作

1.5论文概览

2PMON系统软硬件架构

2.1 PMON系统的硬件结构

2.2 PMON系统的软件结构

3国内外典型的数据包分类方法

3.1数据包分类评价原则

3.2几种典型的分类方法

3.3分类的实现方法

4基于规则表的数据包分类设计

4.1概述

4.2数据包协议头格式

4.3流水线架构

4.4各层协议头定位

4.5协议类型紧縮编码

4.6协议头信息抽取

4.7抽取信息绑定

4.8分类查找关键字

5基于规则表的数据包分类实现

5.1设计与实现

5.2系统测试

6结论与展望

致谢

参考文献

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