基于FPGA的三级网智能流量控制系统的设计与实现
发布时间：2021-04-07 18:42
随着近年网络应用的快速发展，政府、教育、经济等行业部门纷纷建立起大型局域网或超大型局域网，其中许多网络具有典型的三层分级拓扑结构，它们可以简称为三级网。在三级网中，网络用户不断增长，新型网络应用不断涌现，提高网络性能、优化网络配置、保证网络关键业务流量已成为三级网亟待解决的问题。本文针对现有流量控制方法不能直接作用于三级网网络末端、不能满足当前用户接入层中各个用户对网络业务流量的实际需求的问题，基于FPGA快速设计与配置、反复烧写的技术特性，引入遗传算法进行流量智能控制，改进现有网络识别技术与方法，设计和实现了三级网智能流量控制系统。首先，在分析三种网络业务识别方法的优缺点基础上，提出了一种以深度报文检测识别方法为主、端口号映射识别方法为辅的识别方法。借鉴Snort入侵检测系统，通过录入三级网中各业务规则、提取关键特征组成状态集来改造识别规则库，以分层链表的形式进行双重多模式匹配过滤，辅以端口号映射识别传统业务，以提高识别效率。实验表明，该方法具有很高的识别率，且能将平均规则数减少为原来26%-86%。其次，在分析遗传算法未收敛早熟问题对智能控制的影响的基础上，面向遗传算法中各个独立子...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三级网拓扑结构图
不能存在包含关，Aho_Corasick（AC）多模式流量识别技术中。AC 算法将先将模式字符串集合变换成由（Output）所组成的树型有的处理过程，将从输入字符串应节点的过程。模式串集合为 K{hers，his，（Pattern Matching Machine，式串 K[0] = "he"，如图 2.4 图 2.4 AC 算法第一状态图 中添加第二个模式串 K[1] =示。
图 2.6 AC 算法第三状态图[3] = "hers"。至此，算法模图 2.7 AC 算法模式树据输入字符的不同在状态其中 2,5,7,9 四个节点为输出串，输出内容由 Output 函 算法启动时都需要构建三个re，Output 三张表以离线的，直接从文件中读取三个表
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土阴极保护极化曲线实时测试仪器设计[J]. 刘泽,王淑颖,李伟,官慧仙,徐贵富,贾伟. 电子测量与仪器学报. 2011(05)
[2]网络流量监测技术及应用研究[J]. 万钧. 安庆师范学院学报(自然科学版). 2011(01)
[3]模糊-PID复合控制器的FPGA实现[J]. 吴静,张俊涛. 微电子学与计算机. 2009(03)
[4]混合遗传算法概述[J]. 黄浩锋,陈少英. 科技资讯. 2008(12)
[5]基于流统计特性的网络流量分类算法[J]. 林平,余循宜,刘芳,雷振明. 北京邮电大学学报. 2008(02)
[6]演化硬件（EHW）的研究进展[J]. 吴会丛,王晓红,宋学军,刘尚合. 河北工业科技. 2007(01)
[7]实现基于FPGA的硬件算法加速器[J]. 叶淑群,陈鸿鹏,梁士坤. 宝鸡文理学院学报(自然科学版). 2006(02)
[8]数字PID控制器的FPGA实现及软硬件协同仿真[J]. 陈晋炜,周玉洁. 信息技术. 2005(09)
[9]仿生硬件及其进展[J]. 王友仁,崔坚,游霞,黄三傲,姚睿. 中国空间科学技术. 2004(06)
[10]硬件进化的快速算法模型研究[J]. 方潜生,王煦法,何劲松. 中国科学技术大学学报. 2003(05)
博士论文
[1]网络流量识别关键技术研究[D]. 林冠洲.北京邮电大学 2011
[2]网络流量的离线分析[D]. 林平.北京邮电大学 2010
[3]基于进化计算的复杂分类算法研究及应用[D]. 王志春.天津大学 2010
[4]适合于硬件进化的FPGA平台设计实现[D]. 陈利光.复旦大学 2009
[5]数字进化硬件关键技术研究[D]. 姚睿.南京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]基于普适特征的网络流量决策树分类方法[D]. 李麟青.苏州大学 2012
[2]基于演化硬件的遗传编程改进研究[D]. 唐硕.西安电子科技大学 2012
[3]高保真网络音频传输系统的设计与实现[D]. 童亮.浙江大学 2010
[4]流密码的快速相关攻击研究[D]. 刘琼.西安电子科技大学 2010
[5]遗传算法的研究与应用[D]. 王银年.江南大学 2009
[6]改进粒子滤波算法在FPGA中的研究与实现[D]. 闫宇航.北京交通大学 2009
[7]改进的自适应遗传算法在桁架结构优化中的应用[D]. 闫宏亮.长安大学 2009
[8]基于应用层协议识别的IDS研究与实现[D]. 葛玉森.重庆大学 2008
[9]基于粒子群和差分进化算法的新型混合算法在配电网重构中的应用[D]. 宋刚.浙江大学 2008
[10]IP网络流量控制研究[D]. 王伟.江苏大学 2006
本文编号：3123988
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三级网拓扑结构图
不能存在包含关，Aho_Corasick（AC）多模式流量识别技术中。AC 算法将先将模式字符串集合变换成由（Output）所组成的树型有的处理过程，将从输入字符串应节点的过程。模式串集合为 K{hers，his，（Pattern Matching Machine，式串 K[0] = "he"，如图 2.4 图 2.4 AC 算法第一状态图 中添加第二个模式串 K[1] =示。
图 2.6 AC 算法第三状态图[3] = "hers"。至此，算法模图 2.7 AC 算法模式树据输入字符的不同在状态其中 2,5,7,9 四个节点为输出串，输出内容由 Output 函 算法启动时都需要构建三个re，Output 三张表以离线的，直接从文件中读取三个表
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土阴极保护极化曲线实时测试仪器设计[J]. 刘泽,王淑颖,李伟,官慧仙,徐贵富,贾伟. 电子测量与仪器学报. 2011(05)
[2]网络流量监测技术及应用研究[J]. 万钧. 安庆师范学院学报(自然科学版). 2011(01)
[3]模糊-PID复合控制器的FPGA实现[J]. 吴静,张俊涛. 微电子学与计算机. 2009(03)
[4]混合遗传算法概述[J]. 黄浩锋,陈少英. 科技资讯. 2008(12)
[5]基于流统计特性的网络流量分类算法[J]. 林平,余循宜,刘芳,雷振明. 北京邮电大学学报. 2008(02)
[6]演化硬件（EHW）的研究进展[J]. 吴会丛,王晓红,宋学军,刘尚合. 河北工业科技. 2007(01)
[7]实现基于FPGA的硬件算法加速器[J]. 叶淑群,陈鸿鹏,梁士坤. 宝鸡文理学院学报(自然科学版). 2006(02)
[8]数字PID控制器的FPGA实现及软硬件协同仿真[J]. 陈晋炜,周玉洁. 信息技术. 2005(09)
[9]仿生硬件及其进展[J]. 王友仁,崔坚,游霞,黄三傲,姚睿. 中国空间科学技术. 2004(06)
[10]硬件进化的快速算法模型研究[J]. 方潜生,王煦法,何劲松. 中国科学技术大学学报. 2003(05)
博士论文
[1]网络流量识别关键技术研究[D]. 林冠洲.北京邮电大学 2011
[2]网络流量的离线分析[D]. 林平.北京邮电大学 2010
[3]基于进化计算的复杂分类算法研究及应用[D]. 王志春.天津大学 2010
[4]适合于硬件进化的FPGA平台设计实现[D]. 陈利光.复旦大学 2009
[5]数字进化硬件关键技术研究[D]. 姚睿.南京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]基于普适特征的网络流量决策树分类方法[D]. 李麟青.苏州大学 2012
[2]基于演化硬件的遗传编程改进研究[D]. 唐硕.西安电子科技大学 2012
[3]高保真网络音频传输系统的设计与实现[D]. 童亮.浙江大学 2010
[4]流密码的快速相关攻击研究[D]. 刘琼.西安电子科技大学 2010
[5]遗传算法的研究与应用[D]. 王银年.江南大学 2009
[6]改进粒子滤波算法在FPGA中的研究与实现[D]. 闫宇航.北京交通大学 2009
[7]改进的自适应遗传算法在桁架结构优化中的应用[D]. 闫宏亮.长安大学 2009
[8]基于应用层协议识别的IDS研究与实现[D]. 葛玉森.重庆大学 2008
[9]基于粒子群和差分进化算法的新型混合算法在配电网重构中的应用[D]. 宋刚.浙江大学 2008
[10]IP网络流量控制研究[D]. 王伟.江苏大学 2006
本文编号：3123988
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