بررسی و بهبود روش های دسته بندی بسته ها
چکیده
امروزه با گسترش شبکه های کامپیوتری، نیازمندی ها و مسائل جدیدی همچون مسائل امنیتی، بحث های کیفیت سرویس، مانیتورینگ شبکه مطرح شده اند که باید در طراحی تجهیزات شبکه در نظر گرفته شوند. به منظور برآورده سازی این نیازها، مسیریاب ها باید بین بسته های ترافیک های مختلف تفاوت قائل شوند و براساس مشخصه¬ها و ویژگی هایشان با آن ها برخورد کنند. این امر منجر به مطرح شدن مسئله ی دسته بندی بسته ها به عنوان یکی از مهم ترین بخش های مسیریاب های آگاه از جریان گردیده است. با توجه به افزایش سرعت لینک های ارتباطی و حجم ترافیک های تولید شده، پردازش هرچه سریع تر بسته¬ها یکی از چالش برانگیزترین مسائل در طراحی مسیریاب های شبکه شده است. از این رو مسئله¬ی دسته بندی بسته ها در صورت کارایی پایین، گلوگاهی در شبکه های پرسرعت خواهد بود. یک گروه از مهم ترین روش هایی که برای حل مسئله ی دسته بندی بسته ها مطرح و استفاده شده است، گروه روش های مبتنی بر درهم سازی است که به دلیل زمان جست وجوی ثابت، برای حل این مسئله مناسب به نظر می رسند. این روش ها مزایای بسیاری دارند، اما مسئله ی تصادم که در آن ها مطرح است یکی از مهم ترین مشکلات آن ها است. هدف این پایان¬نامه، طراحی یک جدول درهم¬ساز خالی از تصادم است که متناسب با کاربردهای شبکه به ویژه مسئله¬ی دسته¬بندی بسته¬ها باشد. برای دست¬یابی به این مقصود، از یکی از قضایای معروف نظریه اعداد به نام قضیه باقیمانده¬ی چینی، استفاده شده است. جدول درهم ساز پیشنهادی، برای بررسی تطبیق دو فیلد آدرس های ip مبدا و مقصد به کار برده شده است. همچنین در این پژوهش برای حل مسئله ی طول های متفاوت پیشوندها از تکنیک انتخاب طول¬های از پیش تعیین شده (dpl)، استفاده شده است. اما استفاده از dpl باعث بروز خطا در بررسی تطبیق برخی طول ها خواهد شد. برای حل این مشکل نیز، کدگذاری خاصی در این پایان نامه ارائه شده است. علاوه بر این، از رویکرد تجزیه نیز بهره گرفته شده است، به طوری که عملیات تطبیق برای فیلدهای مختلف به صورت مجزا انجام شده و نتیجه ی نهایی با ترکیب نتایج آن ها مشخص می شود. همچنین در این پژوهش، پس از تطبیق فیلدهای لازم از درخت تصمیم گیری استفاده شده است تا نتیجه ی نهایی مشخص شود. نتایج ارائه شده نشان می دهد که روش پیشنهادی در عین حال که حافظه ی مصرفی مناسبی دارد، فرایند جست وجو و به روزرسانی آن هم در حالت میانگین و هم در بدترین حالت سریع است. با توجه به اینکه در این روش، امکان موازی سازی عملیات تطبیق فیلدهای مختلف نیز وجود دارد، برای افزایش سرعت بررسی تطبیق فیلدهای مختلف از موازی سازی بهره گرفته شده است.