【办公资料】TCP_IP协议论文

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1、TCP/1P协议在网络中的应用(钟雄辉)(湖南农业人学信息科学技术学院，长沙410128)摘要：随着网络应用层内容检测技术的速度提高到lOGb/s的数量级,底层的TCP/TPI办议栈己经成为制约网络入侵检测系统的检测速度的新瓶颈。该文的前期工作采用64位指令、并行计算指令和操作系统内核数据映射等软件硬件系统特性来优化TCP校验码计算、TCP连接表Hash值计算和内核态到用户态的数据复制等性能瓶颈。在此基础上，该文进一步研究了连接表Hash值计算、半开连接过滤和并行化问题，采用通用Hash(universalHash)函数作为TCP连接表查找的Hash函数,以避免算法复杂度攻击，并利

2、用SSE(streamingSIMDextensions)指令集屮的并行指令来提高计算速度;采用Bloom过滤器过滤TCP半开连接;使用多次加载动态链接库(DLL)的方法，利用并行化获得更高的吞吐率。实验表明:经过上述改进后，使用3个处理器核心的TCP/IP协议栈，对平均包长110B的攻击流量能达到4.4Gb/s的吞吐率，对平均包长501B的正常流最能达到15.2Gb/s的吞吐率，达到原始系统的4倍以上，比该文前期工作的结果提高了50%到70%o关键词：TCP；IP；协议；应用；TCP/IPnetworkintheappIication(ZhongXiongHui)(hunanag

3、riculturaluniversityinformationinstituteofscienceandtechnology,Changsha410128)Abstract:Sincethespeedofapplication1ayercontentdetectionhasbeenincreasedto10Gb/s,TCP/IPstackshavebecomethenewbottle-neckinnetworkintrusiondetectionsystems.Previoussystemshaveused64bitinstructions,paral1elinstructions

4、andkernelspacememorymappingtospeedupthebottle-necks,suchastheTCPchecksumcomputation,TCPconnectiontableHashvaluecalculationanddatacopiesfromthekernelspacetotheuserspace.AmethodwasdevelopedusinguniversalHashintheTCPconnectionlookuptabletoavoidalgorithmiccomplexityattacksandtospeedupthecomputatio

5、nsusingtheparallelinstructionsintheSSE(streamingSTMDextensions)instructionset・ABloomfilterisusedtofilterTCPhalf-openconnections.TheTCP/IPstackwasthenparallelizedusingmulti-loadeddynamic-linklibrary(DLL)toachievehigherthroughput.EvaluationsshowthataTCP/IPstackusingthesethreeprocessingcoresisabl

6、etodeliver4.4Gb/sthroughputagainstattackingtrafficwithanaveragepacketsizeof110Bytesand15-2Gb/swithnormaltrafficwithanaveragepacketsizeof501Bytes,whichis4timesthespeedoftheoriginalsystemand50%-70%higherthantheauthors'previouswork.Keywords:TCP;IP;Agreement;Application;1TCP/1P协议的概况1.1TCP/1P协议的定义T

7、CP/IP是供已连接因特网的计算机进行通信的通信协议。TCP/1P指传输控制协议/网际协议(TransmissionControlProtocol/InternctProtocol)。TCP/IP定义了电子设备(比如计算机)如何连入因特网，以及数据如何在它们Z间传输的标准。TCP/IP(传输控制协议/网际协议)是互联网屮的基本通信语言或协议。在私网屮，它也被用作通信协议。TCP/IP是一个四层的分层体系结构。高层为传输控制办议，它负责聚集信息或把文件拆分成更小的包。这