基于并行Bloom過濾器組的深度包檢測研究.pdf

1、深度包檢測是網絡入侵檢測系統(tǒng)與網絡入侵防護系統(tǒng)的核心組件，它不僅檢測數(shù)據(jù)包頭部信息而且可監(jiān)測數(shù)據(jù)包的有效載荷，通過將數(shù)據(jù)包的內容與一組預先定義的規(guī)則進行匹配來監(jiān)測和阻止具有危害行為的網絡數(shù)據(jù)包。深度包檢測是計算密集型操作，主要應用在高速路由器的關鍵數(shù)據(jù)路徑上，需要檢查高速海量的數(shù)據(jù)包，并與成千上萬條規(guī)則進行特征匹配。隨著網絡帶寬和業(yè)務流量的迅猛增長以及特征規(guī)則集的日益增多，現(xiàn)有的深度包檢測技術面臨高性能的挑戰(zhàn)。本文著力于研究快速、有效的

2、深度包檢測算法，主要工作有:
　　 1)針對基于軟件、硬件的深度數(shù)據(jù)包檢測技術存在處理速度或規(guī)則集更新困難等方面的局限性，提出一種在多核平臺上基于并行Bloom過濾器組的深度數(shù)據(jù)包檢測算法。算法中首先將規(guī)則集按規(guī)則的長度分組，構造一個并行布魯姆過濾器組，組中每個計數(shù)式布魯姆過濾器表示特定規(guī)則長度的規(guī)則集。為了減少執(zhí)行過程中的沖突概率和計算量，構造了高性能的哈希函數(shù)，然后基于多核平臺的并行處理能力使用并行編程實現(xiàn)了該算法。理論分析

3、和實驗結果表明該算法是一種時空有效的算法。
　　 2)針對高速網絡中數(shù)據(jù)包的線速處理需求，結合多核CPU及并行Bloom過濾器組的優(yōu)點，提出一種多步長的快速數(shù)據(jù)包檢測算法，算法中采用多個相同的并行布魯姆過濾器組共同操作數(shù)據(jù)流窗口，使其一次操作可以移動多個步長，提高了數(shù)據(jù)流窗口的吞吐量，同時為了使分析器的處理速度與之相匹配，對其匹配算法進行并行化處理。然后基于多核平臺使用并行編程實現(xiàn)該算法。理論分析和實驗結果表明，該算法在高速網絡