基于XORHash的快速IP数据包分类算法研究

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1、"!!!!"!·!"博士论坛·!!!!"基于!"#$%&’的快速()数据包分类算法研究尚凤军&，!潘英俊!（&重庆邮电学院计算机科学与技术学院，重庆+"""K#）（!重庆大学光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室，重庆+"""++）QRS6B4：A861GDTU>V?72$=H?$>1摘要文章在哈希算法的基础上，提出了一种基于异或哈希的)*分类算法，该算法的核心有三点：一是将目的W源)*、目的W源端口和协议五域连成比特串，然后分为五块后进行异或，获得分类关键值；二是为了降低冲突率，将异或后的关键值再与一个随机数进行异或，获得最终分类索引值；三是为了保证查找到

2、的规则的正确性，对每一个索引值的源W目的)*地址均匹配一次。通过以上三点改进一般会降低算法的时间复杂度和空间复杂度，通过仿真，当对&万条分类规则进行包分类时，该算法的包分类速度可以达到!X77A，所消耗的最大内存为KX,。关键词)*分类查找算法冲突率异或哈希文章编号&""!R%<<&R（!""#）"%R"""&R"<文献标识码Y中图分类号I*，?)%0@60:=,0?（&.044=G=0D.0S7?2=39>B=1>=61HI=>8

3、1040GM，.801GVB1G[1BC=3AB2M0D*0A2A61HI=4=>0SS?1B>62B01A，.801GVB1G+"""K#）（!=M;6]036203M0DP720R=4=>2301B>I=>81040GM61H9MA2=S0DXB1BA23M0DQH?>62B01，.044=G=0DP720R=4=>2301B>Q1GB1==3B1G，.801GVB1G[1BC=3AB2M，.801GVB1G+"""++）9A&+;%8+：)128BA767=3，28=6?2803AA?3C=M28=3=>=126HC61>=AB128=3=A=63>80

4、D)*>46AABDB>62B0161HB1230H?>=A0S=0D28=2M7B>6464G03B28SA$Y246A2，610C=4)*>46AABDB>62B01BA73070A=H]6A=H28=86A864G03B28S，58B>8BA]6A=H01OP:86A864G03B28S$I8=>03=0D64G03B28S>01ABA2A0D283==7632A：（&）>01>62=162B1G28=A0?3>=WH=A2B162B01)*76B3A，A0?3>=WH=A2B162B01703261H73020>04，28=1HBCBHB1G28=76>

5、N=28=6H=3B120#>8?1NA，=6>80D58B>886A!!]B2AB1AB^=；（!）S677B1G01=0D>8?1NB1GB120A20>86A2B>A76>=61HOP:07=362B010128=3=A2+>8?1NA61H361H0S1?S]=3S677=H$,=>6?A=28=A20>86A2B>A76>=D04405A=C=1HBA23B]?2B016D2=3OP:07=362B01A02862B2A>044BAB01BA4BSB263M；（<）400N?7=C=3M3?4=B1H=_B103H=320=1A?3=28=C64BHB

6、2MA02862>61G=228=DB1643?4=B1H=_$I8=2=A23=A?42AA805286228=>46AABDB>62B01362=0DH0?]4=R86A864G03B28SBA?720!SB44B0176>N=2A7=3A=>01H61H28=S6_BS?SS=S03M>01A?S=HBAKX,D03&"，"""3?4=A$B2.C/;-&：)*>46AABDB>62B01，400N?764G03B28S，>044BAB01362=，OP:86A8&引言是不能支持大的匹配规则集，并且前两种方法匹配速度慢，而随着网络的发展，客户终端要求网络服

7、务提供商提供更有:-.算法对内存要求太大，因此这三种方法不能很好满足高速价值的服务，包括包过滤、流量计费和更好的服务质量等’&(，所网络中对大量流进行匹配的需要。另一种多域包分类算法/3BH0DI3B=A’#(的空间复杂度和时间复杂度是较优的，但它只适有这些都需要)*分类技术。目前采用的数据包分类算法主要+类：（&）,*-算法采用合于二维的包分类。.-/（.012304-405/3678）模式进行包过滤’!(，这种方法编制过J6A8算法是通过一个J6A8函数$%（&’）将大集合的元素滤规则复杂；（!）利用9:;编写匹配规则集’<(类似一种高级语映射成一个小集合的

8、有序元素$，以便于快速查