基于片上缓存协助的随机共享型计数器研究

发布时间：2021-11-22 11:03

　　随着互联网规模的持续扩大,网络性能已经成为用户和生产商非常关心的内容,而网络测量技术,就是了解互联网性能和行为特征的基本手段之一。本文提出了一种全新的网络测量计数器体系架构,我们称之为基于片上缓存协助的随机共享型计数器（Cache Assisted and randomizEd ShAring counteRs,后文简称CAESAR）。网络中的单流测量一直是网络测量技术中的重要分支,近些年有很多工作都旨在设计出一种在线统计测量模块,使其能够匹配飞速增长的网络链路传输速度,进而实时更新网络流计数器中的统计数据。为了满足这样的技术需求,在使用读写速度比较慢的片外SRAM计数器之前,CAESAR中先增加一块高速的片上存储器作为辅助缓存,这样不仅能够在线同步更新网络流数据,进而避免丢失数据包,还能大大减少每个网络流对片外SRAM计数器的访问次数,进而提高时间效率。同时,在将缓存数据更新到片外SRAM计数器的过程中,CAESAR采用多个网络流随机共同享有计数器的思路,设计出一种紧凑型计数器结构,使得所有计数器项都尽可能被均匀地使用,减少了不必要的空间浪费,进而提高存储效率。将所有缓存数据更新到片... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１：不带缓存的计数器带有缓存的计数器??不同于压缩函数，它们是分配多个计数器项给每个网络流（同样即是说，每??

它还具备较高的准确性，因为规避了压缩函数存储的缺陷，它采用的是实际值??存储，就能够最大程度上恢复出比较精确的，网络流流量大小的估计值。??如图１．２所示，ＣＡＥＳＡＲ主要分为以下两个阶段，即在线的统计阶段（图??１．２中左边虚线圈起来的Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ部分）和离线的查询阶段（图１．２中右边??虚线圈起来的Ｑｕｅｒｙ部分），这样的设计模式也符合现实生活中网络应用的需??求。??先来看图１．２中左边部分，这里就是ＣＡＥＳＡＲ的整个体系架构，可以看??到，它主要包含两块相对独立的存储空间。首先一块是第一级存储，即辅助??的片上高速缓存（Ｏｎ－ｃｈｉｐ?Ｃａｃｈｅ），它选用了特定的高速ＲＡＭ，比如一次读写??访问只需要Ｉｎｓ?［３４］的片上快速存储器，来满足在高速网络链路中快速地、??无缝地捕获每个数据包并实时存储的需求。其中，每一个缓存项都存储一个??特定网络流的两部分信息，包括网络流的标识符ＩＤ?（ｆｌｏｗ?ＩＤ）和该网络流的??流量大小（ｆｌｏｗ?ｓｉｚｅ）。另一块是片外的ＳＲＡＭ计数器（ｏｆｆ－ｃｈｉｐ?Ｃｏｕｎｔｅｒｓ）

图２．５：频繁象流不频繁鼠流??

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于Counting Bloom Filter的流抽样算法研究[J]. 翟金凤,孙立博,鲁凯,林学勇,秦文虎.  计算机工程. 2018(08)
[3]高速网络环境流测量技术比较研究[J]. 钱宇,杜祝平,王晓春,周明中.  网络安全技术与应用. 2008(07)
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本文编号：3511558