專利名稱：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及不同業(yè)務(wù)服務(wù)的出現(xiàn)，各種服務(wù)之間對于不同Qos (Quality of Service,服務(wù)質(zhì)量保證)級別的需求愈發(fā)強(qiáng)烈。一種解決方案是使用流分類方法。流分類方法根據(jù)數(shù)據(jù)包頭部的一個或者若干字段決定該數(shù)據(jù)包隸屬的流，為不同的流提供不同的服務(wù)。對流的差別服務(wù)的實(shí)現(xiàn)基于流分類算法。目前的流分類算法主要存在的問題是查找比較耗時，伸縮性差。例如，目前應(yīng)用的路由表中最長前綴匹配(Ipm)算法是一種一維流分類算法，將去往同一個目的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包設(shè)置為屬于同一個流。Ipm算法具有很好的伸縮性，但是不支持多維的流分類，因此沒有多維流分配的特點(diǎn)。目前流分類算法主 要應(yīng)用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有三種，分別為線性表、樹和哈希表。不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在查找速度和內(nèi)存利用率上各有優(yōu)勢，但要實(shí)現(xiàn)可伸縮難度較大。如線性表的查找時間隨著規(guī)則的增多線性增長，不具有可伸縮性。利用樹和哈希表作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，查找雖然較快，要實(shí)現(xiàn)增刪規(guī)則的可伸縮性也十分困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類方法，將Ipm算法和哈希表相結(jié)合，查找速率高，可伸縮性好，提高傳輸質(zhì)量，降低傳輸成本。本發(fā)明的第二個目的在于提出一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提出了一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類方法，包括如下步驟:建立最長如綴匹配Ipm表,其中,所述Ipm表中的每項(xiàng)為端口范圍表，并且每個所述端口范圍表對應(yīng)一項(xiàng)服務(wù)；當(dāng)接收到服務(wù)數(shù)據(jù)時，獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的目的ip，并根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)對應(yīng)的端口范圍表獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的目的端口，并查找到所述服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip對應(yīng)的哈希表，根據(jù)所述哈希表進(jìn)行哈希查找以獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip ;根據(jù)所述服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的類型。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類方法，將傳統(tǒng)Ipm算法改進(jìn)為多維流分類算法，可伸縮性好。使用哈希表作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，查找速度快，由于是多維流分類，可對不同的數(shù)據(jù)流采用不同的服務(wù)，從而提高傳輸質(zhì)量，降低傳輸成本。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還包括如下步驟:通過添加或刪除所述端口范圍以添加或刪除相關(guān)服務(wù)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，當(dāng)添加一個所述服務(wù)時，如果添加的端口范圍的深度大于之前的端口范圍的深度，則以所述添加的端口范圍覆蓋之前的端口范圍；如果添加的端口范圍的深度等于之前的端口范圍的深度，則將所述添加的端口范圍添加到所述Ipm表的鏈表；如果添加的端口范圍的深度小于之前的端口范圍的深度，則放棄添加。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，當(dāng)刪除所述服務(wù)時，如果所述Ipm表對應(yīng)的服務(wù)全部刪除，則查找所述端口范圍的深度小的規(guī)則；查找到填充規(guī)則的Ipm表項(xiàng)，將所述填充規(guī)則的Ipm表項(xiàng)全部復(fù)制到被填充規(guī)則的表項(xiàng)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述服務(wù)包括數(shù)據(jù)壓縮和服務(wù)質(zhì)量保證。本發(fā)明第二方面的實(shí)施例提出了一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類系統(tǒng)，包括建立裝置、獲取裝置和查找裝置。其中，建立裝置用于建立最長前綴匹配Ipm表,其中，所述Ipm表中的每項(xiàng)為端口范圍表，并且每個所述端口范圍表對應(yīng)一項(xiàng)服務(wù)；獲取裝置用于在接收到服務(wù)數(shù)據(jù)時，獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的目的ip，并根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)對應(yīng)的端口范圍表獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的目的端口，以及獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的類型；查找裝置用于查找到所述服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip對應(yīng)的哈希表，根據(jù)所述哈希表進(jìn)行哈希查找以獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類系統(tǒng)將傳統(tǒng)Ipm算法改進(jìn)為多維流分類算法，可伸縮性好。使用哈 希表作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，查找速度快，由于是多維流分類，可對不同的數(shù)據(jù)流采用不同的服務(wù)，從而提高傳輸質(zhì)量，降低傳輸成本。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，服務(wù)處理裝置，用于通過添加或刪除所述端口范圍以添加或刪除相關(guān)服務(wù)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述服務(wù)處理裝置用于當(dāng)添加一個所述服務(wù)時，如果添加的端口范圍的深度大于之前的端口范圍的深度，則服務(wù)處理裝置以所述添加的端口范圍覆蓋之前的端口范圍；如果添加的端口范圍的深度等于之前的端口范圍的深度，則服務(wù)處理裝置將所述添加的端口范圍添加到所述Ipm表的鏈表；如果添加的端口范圍的深度小于之前的端口范圍的深度，則服務(wù)處理裝置放棄添加。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述服務(wù)處理裝置當(dāng)刪除所述服務(wù)時，如果所述Ipm表對應(yīng)的服務(wù)全部刪除，則查找所述端口范圍的深度小的規(guī)則；查找到填充規(guī)則的Ipm表項(xiàng)，將所述填充規(guī)則的Ipm表項(xiàng)全部復(fù)制到被填充規(guī)則的表項(xiàng)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述服務(wù)包括數(shù)據(jù)壓縮和服務(wù)質(zhì)量保證。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類方法的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織關(guān)系圖；和圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。下面參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類方法，包括如下步驟:步驟SI 10:建立最長如綴匹配Ipm表，其中，Ipm表中的每項(xiàng)為端口范圍表，并且每個端口范圍表對應(yīng)一項(xiàng)服務(wù)。步驟S120:當(dāng)接收到服務(wù)數(shù)據(jù)時，獲取服務(wù)數(shù)據(jù)的目的ip，并根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)對應(yīng)的端口范圍表獲取服務(wù)數(shù)據(jù)的目的端口，并查找到服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip對應(yīng)的哈希表，根據(jù)哈希表進(jìn)行哈希查找以獲取服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip。步驟S130:根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip獲取服務(wù)數(shù)據(jù)的類型。還包括如下步驟:通過添加或刪除端口范圍以添加或刪除相關(guān)服務(wù)。 服務(wù)包括數(shù)據(jù)壓縮和服務(wù)質(zhì)量保證。具體地，添加服務(wù)有如下三種情況:(一)、當(dāng)添加一個服務(wù)時，如果添加的端口范圍的深度大于之前的端口范圍的深度，則以添加的端口范圍覆蓋之前的端口范圍。(二)、如果添加的端口范圍的深度等于之前的端口范圍的深度，則將添加的端口范圍添加到Ipm表的鏈表。(三)、如果添加的 端口范圍的深度小于之前的端口范圍的深度，則放棄添加。刪除服務(wù)有如下兩種情況:(—)、當(dāng)刪除服務(wù)時，如果Ipm表對應(yīng)的服務(wù)全部刪除，則查找端口范圍的深度小的規(guī)則。(二)、查找到填充規(guī)則的Ipm表項(xiàng)，將填充規(guī)則的Ipm表項(xiàng)全部復(fù)制到被填充規(guī)則的表項(xiàng)。下面以具體的例子對本方法進(jìn)行說明?？梢岳斫獾氖牵纠齼H出于示例目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。圖2為本方法中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織關(guān)系圖。本方法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通過三層的ip和四層的端口(port)來區(qū)分服務(wù)的類型，即到達(dá)同一個目的ip和端口的流使用同一個業(yè)務(wù)服務(wù)，再加上源ip (source ip)即可確定流，從而進(jìn)行基于業(yè)務(wù)的Qos等服務(wù)。如圖2所示，tbl24有2到24個項(xiàng)，tbl8有2到8個項(xiàng)，tbl24和tbl8共同構(gòu)成最長前綴匹配Ipm表。本方法的Ipm表與傳統(tǒng)Ipm路由表的區(qū)別為，本方法的Ipm表中每項(xiàng)對應(yīng)的不是下一條路由，而是端口范圍，如圖中port range,其中端口范圍由起始端口 port_start和終止端口port_end確定，每個端口范圍表對應(yīng)一項(xiàng)服務(wù)。步驟S210:本方法首先建立如圖2所示的最長前綴匹配Ipm表。步驟S220:當(dāng)接收到服務(wù)數(shù)據(jù)時，通過最長前綴匹配Ipm表對應(yīng)的端口范圍表確定獲取服務(wù)數(shù)據(jù)的目的端口，查找到服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip (source ip)對應(yīng)的哈希表(圖2中的Src ip hash),對Src ip hash做哈希查找,查找到的源ip (source ip)。根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip (source ip)可確定一條流是否存在。本方法考慮到目前的內(nèi)網(wǎng)業(yè)務(wù)服務(wù)規(guī)劃為了負(fù)載均衡和方便管理，通常為同一個服務(wù)劃分一個端口范圍。刪除、添加一個端口范圍(port_range)相當(dāng)于刪除、添加一個服務(wù)，從而做到基于業(yè)務(wù)服務(wù)的配置。類似的，刪除一個源ip (src ip)相當(dāng)于刪除一條流，從而做到基于流的配置。本方法采用算法的時間復(fù)雜度為0(l)+0(l)+0(m)+0(l)，其中，m為服務(wù)項(xiàng)個數(shù)，I為源ip對應(yīng)的哈希表中的沖突個數(shù)。對于添加服務(wù)，遵循類似路由的優(yōu)先級策略。如果添加的端口范圍的深度(圖2中的D印th)大于之前端口范圍的深度，覆蓋之前配置的端口范圍。如果添加的端口范圍的深度等于之前的端口范圍的深度，將添加的端口范圍加入到Ipm表對應(yīng)項(xiàng)的鏈表中。如果添加的端口范圍的深度小于之前配置的端口范圍的深度，將新的端口范圍的深度視為無效的配置，放棄添加。對于刪除服務(wù)，如果Ipm表對應(yīng)項(xiàng)的服務(wù)全部被刪除，即對應(yīng)的鏈表設(shè)置為空，則可能存在端口范圍的深度較小的規(guī)則來填充該對應(yīng)項(xiàng)。為了查找到端口范圍的深度較小的規(guī)則，增加規(guī)則表記錄每個端口范圍的深度的添加的規(guī)則。表I為規(guī)則表的一個實(shí)例，可以理解的是，表I僅出于示例目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。表I中的D印th為端口范圍的深度，數(shù)值從I到32遞增，對應(yīng)每個Depth存儲規(guī)則Rule。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類方法，其特征在于，包括如下步驟: 建立最長如綴匹配１pm表，其中，所述１pm表中的每項(xiàng)為端口范圍表，并且每個所述端口范圍表對應(yīng)一項(xiàng)服務(wù)； 當(dāng)接收到服務(wù)數(shù)據(jù)時，獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的目的ip，并根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)對應(yīng)的端口范圍表獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的目的端口，并查找到所述服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip對應(yīng)的哈希表，根據(jù)所述哈希表進(jìn)行哈希查找以獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip ;以及根據(jù)所述服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的類型。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟:通過添加或刪除所述端口范圍以添加或刪除相關(guān)服務(wù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)添加一個所述服務(wù)時，如果添加的端口范圍的深度大于之前的端口范圍的深度，則以所述添加的端口范圍覆蓋之前的端口范圍； 如果添加的端口范圍的深度等于之前的端口范圍的深度，則將所述添加的端口范圍添加到所述Ipm表的鏈表； 如果添加的端口范圍的深度小于之前的端口范圍的深度，則放棄添加。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)刪除所述服務(wù)時，如果所述１pm表對應(yīng)的服務(wù)全部刪除，則查找所述端口范圍的深度小的規(guī)則； 查找到填充規(guī)則的Ipm表項(xiàng)，將所述填充規(guī)則的Ipm表項(xiàng)全部復(fù)制到被填充規(guī)則的表項(xiàng)。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述服務(wù)包括數(shù)據(jù)壓縮和服務(wù)質(zhì)量保證。
6.一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類系統(tǒng)，其特征在于，包括: 建立裝置，用于建立最長前綴匹配Ipm表,其中,所述Ipm表中的每項(xiàng)為端口范圍表,并且每個所述端口范圍表對應(yīng)一項(xiàng)服務(wù)； 獲取裝置，用于在接收到服務(wù)數(shù)據(jù)時，獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的目的ip，并根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)對應(yīng)的端口范圍表獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的目的端口，以及獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的類型；以及 查找裝置，用于查找到所述服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip對應(yīng)的哈希表，根據(jù)所述哈希表進(jìn)行哈希查找以獲取所述服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，服務(wù)處理裝置，用于通過添加或刪除所述端口范圍以添加或刪除相關(guān)服務(wù)。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)處理裝置用于當(dāng)添加一個所述服務(wù)時，如果添加的端口范圍的深度大于之前的端口范圍的深度，則服務(wù)處理裝置以所述添加的端口范圍覆蓋之前的端口范圍； 如果添加的端口范圍的深度等于之前的端口范圍的深度，則服務(wù)處理裝置將所述添加的端口范圍添加到所述Ipm表的鏈表； 如果添加的端口范圍的深度小于之前的端口范圍的深度，則服務(wù)處理裝置放棄添加。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)處理裝置當(dāng)刪除所述服務(wù)時，如果所述Ipm表對應(yīng)的服務(wù)全部刪除，則查找所述端口范圍的深度小的規(guī)則； 查找到填充規(guī)則的Ipm表項(xiàng)，將所述填充規(guī)則的Ipm表項(xiàng)全部復(fù)制到被填充規(guī)則的表項(xiàng)。
10.如權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)包括數(shù)據(jù)壓縮和服務(wù)質(zhì)量保證。·
全文摘要
本發(fā)明提出一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類方法，包括如下步驟建立最長前綴匹配lpm表，其中，lpm表中的每項(xiàng)為端口范圍表，并且每個端口范圍表對應(yīng)一項(xiàng)服務(wù)；當(dāng)接收到服務(wù)數(shù)據(jù)時，獲取服務(wù)數(shù)據(jù)的目的ip，并根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)對應(yīng)的端口范圍表獲取服務(wù)數(shù)據(jù)的目的端口，并查找到服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip對應(yīng)的哈希表，根據(jù)哈希表進(jìn)行哈希查找以獲取服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip；根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)的源ip獲取服務(wù)數(shù)據(jù)的類型。本發(fā)明將lpm算法和哈希表相結(jié)合，查找速率高，可伸縮性好，提高傳輸質(zhì)量，降低傳輸成本。本發(fā)明還公開了一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流分類系統(tǒng)。
文檔編號H04L12/743GK103220223SQ20131015086
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者張宇, 吳教仁, 劉濤, 劉寧 申請人:北京百度網(wǎng)訊科技有限公司