영역 분할 사분 트라이에 블룸 필터 선 검색을사용한 패킷 분류 알고리즘 (A Packet Classification Algorithm Using Bloom Filter Pre-Searching on Area-based Quad-Trie)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회논문지 / 42권 / 8호 / 961 ~ 971페이지
· 저자명 : 변하영, 임혜숙

초록

영역분할을 이용한 패킷분류의 대표적인 알고리즘인 영역분할 사분 트라이(area-based quadtrie, AQT)는 검색 시 룰 노드를 만나도 더 높은 우선순위의 룰이 있을 수 있어 트라이의 끝까지 검색해야 하는 문제가 있다. 리프-푸싱(leaf-pushing) AQT는 모든 검색 경로에 룰 노드를 하나만 위치시켜 검색 성능을 높인 알고리즘이다. 본 논문에서는 리프-푸싱 AQT를 해시 테이블 기반으로 구현하고 블룸필터를 적용해 검색 성능을 더욱 향상시킨 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘에서는 온-칩(on-chip) 블룸필터를 연쇄적으로 우선 검색하여 룰 노드의 레벨을 알아낸 후, 오프-칩(off-chip)에 저장된 룰 노드에 접근한다. 실험을 통해 적절한 크기의 블룸필터를 사용하여 평균 한 번의 해시테이블 접근만으로 패킷분류를 수행할 수 있음을 보았으며, 메모리 사용량 및 검색 성능에 있어 기존의 알고리즘과 제안하는 구조의 성능을 비교하였다.

영어초록

As a representative area-decomposed algorithm, an area-based quad-trie (AQT) has an issue of search performance. The search procedure must continue to follow the path to its end, due to the possibility of the higher priority-matching rule, even though a matching rule is encountered in a node. A leaf-pushing AQT improves the search performance of the AQT by making a single rule node exist in each search path. This paper proposes a new algorithm to further improve the search performance of the leaf-pushing AQT. The proposed algorithm implements a leaf-pushing AQT using a hash table and an on-chip Bloom filter. In the proposed algorithm, by sequentially querying the Bloom filter, the level of the rule node in the leaf-pushing AQT is identified first. After this procedure, the rule database, which is usually stored in an off-chip memory, is accessed. Simulation results show that packet classification can be performed through a single hash table access using a reasonable sized Bloom filter. The proposed algorithm is compared with existing algorithms in terms of the memory requirement and the search performance.

참고자료

· 없음