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一组提高存储效率的深度包检测算法
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:《软件学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]西安电子科技大学计算机学院,陕西西安710071
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(69601003);青年科学基金(60705004)
中文摘要:

随着深度包检测规则数目的剧烈增长,为了适应网络处理的需求,必须对表示正则表达式的DFA(deterministicfiniteautomata。确定的有限自动机)进行高效的存储.一方面,对DFA的状态点数目进行压缩,提出了一种复合的FSM(有限自动机)的构造方法,通过对正则表达转化成DFA的状态点数目复杂度的分析,将不同复杂度的正则表达式采用不同的方式构建DFA,使得所有平方级和指数级复杂度的状态点数目降低到了线性级.另一方面.对DFA的状态转移数目进行压缩,给出了一种高效的压缩算法,即WD。FA(weighteddelayedinputDFA,带权延迟DFA)算法,对于任意复杂度的正则表达式都可以将状态转移数目压缩为原来的5%左右,相对于D2FA(delayedinputDFA.延迟的DFA)有更好的压缩能力,并且使得D2FA是WD。FA在权值为0情况下的特例.实验结果表明,有限自动机的状态点数目能够控制在线性级,并且在状态点压缩的基础上将状态转移数目压缩为原来的7%.

英文摘要:

With the rapid increase in the number of deep packet inspection rules, it is necessary to store deterministic finite automata (DFA) representations of regular expressions efficiently in order to meet the practical requirements of network processing. First, a new hybrid FSM construction method is proposed for compressing the states of DFA. DFAs are built in different ways for the regular expressions. By analyzing the states of the converted DFAs, the distinguished complexities of DFAs become noticeable. This leads to a change in state of the DFA from a quadratic/exponential expression to a linear expression. Next, an efficient compressing algorithm, called Weighted Delayed Input DFA (WD2FA), is proposed for state transitions of the DFAs. This algorithm can reach a reduction rate of about 95% for the regular expressions with any complexity. The analysis shows that the performance of the WD2FA is better than the delayed input DFA (D2FA), and D2FA is a special case of WD2FA with weight 0. The experimental results show that the number of states for the FSM can be controlled at the level of linearity, and transitions are reduced to 7% based on the compression states.

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期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54609