ɑFA:一种基于非信任字符比较的高性能正则表达式匹配算法 被引量：1

1

作者 杨嘉佳 关健 +2 位作者 于增明 张雷 姚旺君 《电子技术应用》 2024年第6期57-60,共4页

正则表达式匹配技术在数据治理、解析提取和深度包检测方面有着重大应用价值。然而,由于其在通用平台上的匹配性能较低,无法满足实际环境下数据实时处理的应用需求,限制了其在高性能数据处理领域的应用范围。针对当前正则表达式匹配性... 正则表达式匹配技术在数据治理、解析提取和深度包检测方面有着重大应用价值。然而,由于其在通用平台上的匹配性能较低,无法满足实际环境下数据实时处理的应用需求,限制了其在高性能数据处理领域的应用范围。针对当前正则表达式匹配性能较低的问题,提出一种基于非信任字符比较的高性能正则表达式匹配算法,称之为ɑFA。该算法通过每次判断连续的若干个字符是否属于最常被访问状态的非信任字符集,获取无需通过DFA匹配可直接跳过的字符数,减少字符匹配过程中访问内存DFA状态转移表的次数,从而实现字符匹配的加速处理。实验结果表明,ɑFA算法可获得相比于原始DFA匹配算法约为1.05~7.58倍的性能加速比。 展开更多

关键词 正则表达式匹配 确定型有限自动机 高性能数据处理

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一种基于智能有限自动机的正则表达式匹配算法 被引量：14

2

作者 张大方 张洁坤 黄昆 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1617-1623,共7页

本文提出了一种基于智能有限自动机(Smart Finite Automaton,SFA)的正则表达式匹配算法,在XFA的分支迁移边上增加额外的判断操作指令,消除XFA的回退迁移边,避免不必要的状态迁移操作.实验结果表明,SFA提高了正则表达式匹配的时空效率,与... 本文提出了一种基于智能有限自动机(Smart Finite Automaton,SFA)的正则表达式匹配算法,在XFA的分支迁移边上增加额外的判断操作指令,消除XFA的回退迁移边,避免不必要的状态迁移操作.实验结果表明,SFA提高了正则表达式匹配的时空效率,与XFA相比,在存储空间开销上减少了44.1%,在存储器访问次数上减少了69.1%. 展开更多

关键词 深度数据包检测 正则表达式匹配 确定型有限自动机 扩展有限自动机 智能有限自动机

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基于并行字符索引的多步长正则表达式匹配算法 被引量：9

3

作者 丁麟轩 黄昆 张大方 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期681-690,共10页

深度包检测（deep packet inspection,DPI）是网络入侵检测与防御系统（network intrusion detection and prevention system,NIDPS）的核心.基于三态内容可寻址存储器（ternary content addressable memory,TCAM）的正则表达式匹配算... 深度包检测（deep packet inspection,DPI）是网络入侵检测与防御系统（network intrusion detection and prevention system,NIDPS）的核心.基于三态内容可寻址存储器（ternary content addressable memory,TCAM）的正则表达式匹配算法提高了数据包的处理速度,成为DPI技术的一个重要研究方向.TCAM具有查找速度快、存储空间小等特性,且能耗与存储空间成正比.由于DFA的存储空间开销比较大,且存储空间大小随着DFA步长数的增加而指数倍增,基于TCAM的DFA面临高能耗的问题,特别是多步长DFA.提出一种基于并行字符索引的多步长正则表达式匹配算法（multi-stride parallel character-indexed DFA,PCIDFA）,对确定型有限自动机（deterministic finite automaton,DFA）构造并行字符索引,通过比特位图取交集,减少匹配时激活的TCAM块数,显著降低TCAM能耗.实验结果表明：与多步长DFA相比,多步长PCIDFA在TCAM能耗上减少了99.8%以上,在TCAM存储空间开销上减少了48.5%-65.3%,在吞吐量上提高了1.9-2.6倍. 展开更多

关键词 正则表达式匹配 三态内容可寻址存储器 并行字符索引 分块存储 低能耗

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高性能正则表达式匹配算法评估 被引量：4

4

作者 金军航 张大方 黄昆 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第19期269-271,共3页

为对现有的高性能正则表达式匹配算法进行综合比较与分析,实现诸如DFA、D2FA、CD2FA、mDFA及XFA等最新算法,采用Snort规则集综合评估这些算法的存储空间和匹配时间。实验结果表明,在存储空间方面,与mDFA相比,XFA的存储空间减少84.9%89.... 为对现有的高性能正则表达式匹配算法进行综合比较与分析,实现诸如DFA、D2FA、CD2FA、mDFA及XFA等最新算法,采用Snort规则集综合评估这些算法的存储空间和匹配时间。实验结果表明,在存储空间方面,与mDFA相比,XFA的存储空间减少84.9%89.9%;在匹配效率方面,与mDFA相比,XFA的匹配时间增加了38.9%174.6%;XFA在存储空间和匹配效率上具有良好的可伸缩性,即当规则数增加到8倍时,mDFA的存储空间增长了64倍,而XFA的存储空间仅增加了16倍,匹配时间仅增加了61.3%。 展开更多

关键词 正则表达式匹配 确定有限自动机 扩展有限自动机 性能评估

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基于TCAM的低能耗正则表达式匹配算法 被引量：4

5

作者 丁麟轩 黄昆 张大方 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期162-168,178,共8页

提出一种基于字符索引的正则表达式匹配算法,对确定型有限自动机(DFA,deterministic finite automaton)的字母表和状态进行分离存储,构建字符索引,减少匹配时激活的TCAM块数,显著降低TCAM能耗。实验结果表明:与DFA相比,基于字符索引的DF... 提出一种基于字符索引的正则表达式匹配算法,对确定型有限自动机(DFA,deterministic finite automaton)的字母表和状态进行分离存储,构建字符索引,减少匹配时激活的TCAM块数,显著降低TCAM能耗。实验结果表明:与DFA相比,基于字符索引的DFA(CIDFA,character-indexed DFA)在能耗上平均减少了92.7%,在存储空间开销上平均减少了32.0%,在吞吐量上平均提高了57.9%。 展开更多

关键词 正则表达式匹配 字符索引 分块存储 低能耗

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基于变长切换的多数据流正则表达式匹配

6

作者 贺炜 郭云飞 +1 位作者 莫涵 扈红超 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第11期3856-3861,共6页

为支持多条数据流的正则表达式匹配,提出一种基于FPGA的正则表达式匹配系统(VLS Memory-DFA)。通过具有记忆特性的DFA结构实现了匹配过程的灵活中断和恢复,通过变长切换机制保证了多条数据流处理的公平性和切换的快速性。通过部署于FPGA... 为支持多条数据流的正则表达式匹配,提出一种基于FPGA的正则表达式匹配系统(VLS Memory-DFA)。通过具有记忆特性的DFA结构实现了匹配过程的灵活中断和恢复,通过变长切换机制保证了多条数据流处理的公平性和切换的快速性。通过部署于FPGA,该系统在3386条规则下,最大能够支持92条数据流的同时处理,能够达到236MHz的时钟频率以及7.55Gbps的吞吐率。处理结果表明,VLS Memory-DFA能够满足多数据流的处理需求,并达到较高的处理速率。 展开更多

关键词 多数据流 正则表达式匹配 变长切换 现场可编程门阵列 高速

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高性能正则表达式匹配算法综述 被引量：19

7

作者 付哲 李军 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2018年第20期1-13,共13页

深度检测在维护网络安全、保证服务质量等方面扮演着重要的角色。正则表达式匹配算法作为高性能深度检测的核心技术,具有重要的研究价值和实践意义。随着网络流量不断增长、规则数目持续增多以及网络结构日趋灵活和动态,现有的正则表达... 深度检测在维护网络安全、保证服务质量等方面扮演着重要的角色。正则表达式匹配算法作为高性能深度检测的核心技术,具有重要的研究价值和实践意义。随着网络流量不断增长、规则数目持续增多以及网络结构日趋灵活和动态,现有的正则表达式匹配算法面临着匹配速度、内存占用和更新能力等多方面的挑战。介绍了正则表达式匹配算法的研究背景,从空间压缩、匹配加速、新型自动机设计以及规则拆分和分组四个角度入手,分类总结了学术界具有影响力的研究成果。通过基于真实网络流量的评测,比较了几种经典匹配算法在不同规则集上的匹配速度、内存占用和预处理时间等性能指标,并给出了不同需求场景下高效正则表达式匹配算法的选择建议,归纳了高性能正则表达式匹配算法的下一步发展方向。 展开更多

关键词 正则表达式匹配 有穷自动机 算法 评测

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基于预定义类的紧凑型正则表达式匹配算法 被引量：7

8

作者 麦涛涛 潘晓中 +1 位作者 王亚奇 苏阳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第2期397-401,416,共6页

针对目前硬件正则表达式匹配算法在存储空间以及吞吐量等方面面临的挑战,结合扩展有限自动机(XFA)正则表达式匹配算法,提出了一种预定义类的压缩自动机匹配算法(Pre-Class CFA)。通过预定义类,算法既可以实现正则表达式中类字符匹配,又... 针对目前硬件正则表达式匹配算法在存储空间以及吞吐量等方面面临的挑战,结合扩展有限自动机(XFA)正则表达式匹配算法,提出了一种预定义类的压缩自动机匹配算法(Pre-Class CFA)。通过预定义类,算法既可以实现正则表达式中类字符匹配,又能够通过优先级的设定匹配特殊字符集,并在XFA消除确定性有限状态机(DFA)状态爆炸问题的基础上进一步压缩了迁移边数目;同时算法根据现场可编程门阵列(FPGA)和迁移边的特征,设计了一种基于并联只读存储器(ROM)结构的迁移边存取方法,可以实现同一状态多条迁移边的并行读取和匹配。在中低性能FPGA平台ALTERA DE2-70上对算法进行测试,实验中系统吞吐量为1.3 Gb/s,可实现千兆网络下的入侵检测和垃圾过滤。 展开更多

关键词 正则表达式匹配 扩展有限自动机 现场可编程门阵列

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一种新型动态可重构的正则表达式匹配引擎设计 被引量：5

9

作者 高阳阳 徐烈伟 +1 位作者 俞剑 许薇 《复旦学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期706-718,共13页

针对大规模数据处理和动态更新规则的网络计算需求,本文提出了一种新型动态可重构的正则表达式匹配(DRR)算法.算法采用参数化一致性表达方法,提高了正则表达式的动态匹配能力;采用专用电路与可重构电路的混合计算框架,设计了正则表达式... 针对大规模数据处理和动态更新规则的网络计算需求,本文提出了一种新型动态可重构的正则表达式匹配(DRR)算法.算法采用参数化一致性表达方法,提高了正则表达式的动态匹配能力;采用专用电路与可重构电路的混合计算框架,设计了正则表达式匹配的并行计算加速引擎.在软硬件协同工作模式下,新型动态可重构的匹配加速引擎不仅可以最大化利用FPGA电路的可编程特性实现表达式匹配规则的动态更新,提高匹配的预处理速度,设计的专用ASIC并行匹配电路更大幅提高了正则表达式的匹配计算速度.本文采用TSMC 28nm CMOS工艺完成芯片的设计和流片,实验结果表明:本文设计实现的动态可重构的匹配加速引擎可以有效地适用于大多数应用场景下的正则表达式匹配,匹配计算的吞吐率达到280Gb/s,相比于同类型基于FPGA的匹配计算引擎实现了5倍以上的匹配速度提升. 展开更多

关键词 正则表达式匹配 动态可重构 硬件加速 现场可编程门阵列

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一种正则表达式匹配的存储空间优化技术

10

作者 华馨伊 黄献策 李启明 《现代计算机（中旬刊）》 2017年第7期8-12,共5页

针对有限状态自动机DFA构造过程中出现状态爆炸导致存储空间大、匹配效率低等问题,提出一种基于规则分组及状态边压缩相结合的正则表达式引擎优化算法GCFA,通过将规则基于关联性进行分组,对各个分组所构造的联合DFA采用存储连续字符的... 针对有限状态自动机DFA构造过程中出现状态爆炸导致存储空间大、匹配效率低等问题,提出一种基于规则分组及状态边压缩相结合的正则表达式引擎优化算法GCFA,通过将规则基于关联性进行分组,对各个分组所构造的联合DFA采用存储连续字符的范围代替单一字符以达到减少存储空间的目的。实验结果证明,与标准DFA构造算法相比较,GCFA算法对状态转移边的压缩率达到98%,与经典改进算法相比较,降低2个数量级的存储空间。 展开更多

关键词 深度报文检测 网络安全 确定型有限状态自动机 正则表达式匹配 规则分组

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深度包检测技术中的正则表达式匹配研究综述

11

作者 汪庆 陈杰 《网络安全技术与应用》 2024年第5期28-30,共3页

深度包检测在网络入侵检测、流量管理等网络安全领域中具有重要的研究价值和实践意义,而正则表达式匹配算法作为深度包检测中的核心技术,目前面临着内存占用、匹配速度和状态爆炸等方面的问题。本文首先对正则表达式的相关概念进行了介... 深度包检测在网络入侵检测、流量管理等网络安全领域中具有重要的研究价值和实践意义,而正则表达式匹配算法作为深度包检测中的核心技术,目前面临着内存占用、匹配速度和状态爆炸等方面的问题。本文首先对正则表达式的相关概念进行了介绍,然后从软件和硬件角度对正则表达式匹配的解决方案的研究进展进行了总结。紧接着对深度包检测引擎的应用场景及部署进行归纳,最后对正则表达式匹配算法的下一步研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 网络安全 网络入侵检测 深度包检测 正则表达式匹配

原文传递

支持多正则表达式匹配的硬件结构 被引量：5

12

作者 张伟 薛一波 嵩天 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1704-1707,共4页

针对多正则表达式匹配已经成为制约网络安全系统性能瓶颈的问题,提出一种硬件四级流水线的多正则表达式匹配结构。该结构对多条正则表达式统一处理,将正则表达式切割成字符串和循环控制,采用字符串匹配结构处理字符串,并设计专用硬件电... 针对多正则表达式匹配已经成为制约网络安全系统性能瓶颈的问题,提出一种硬件四级流水线的多正则表达式匹配结构。该结构对多条正则表达式统一处理,将正则表达式切割成字符串和循环控制,采用字符串匹配结构处理字符串,并设计专用硬件电路处理循环限制。实验表明,该硬件结构在Virtex2和Virtex4 FPGA上分别可以达到1.9和2.1Gb/s的匹配性能,与国外相关研究成果相比,消耗更少的存储空间,并支持更多的正则表达式。 展开更多

关键词 网络安全 系统结构 特征匹配 正则表达式匹配

原文传递

一种面向分布式无线网络的正则表达式匹配 被引量：1

13

作者 王洁 于颜硕 +1 位作者 侯刚 周宽久 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1676-1681,1687,共7页

针对无线自组网的网络带宽受限、对实时性业务支持较差、安全性不高等弊端,提出一种基于正则表达式匹配的分布式网络安全系统匹配(DREM)方法,协同利用每个节点资源完成分布式无线网络的安全防御。以无线自组网为应用场景,以移动嵌入式... 针对无线自组网的网络带宽受限、对实时性业务支持较差、安全性不高等弊端,提出一种基于正则表达式匹配的分布式网络安全系统匹配(DREM)方法,协同利用每个节点资源完成分布式无线网络的安全防御。以无线自组网为应用场景,以移动嵌入式无线节点为运算平台,将匹配过程分为预过滤阶段和验证阶段:预处理阶段过滤一部分不满足的条目,在验证阶段根据预处理阶段的结果简化条目验证。实验表明精确匹配的计算效率提升平均达到82.1%以上。匹配方案可以有效对数据包进行检测和访问控制,对于中规模或大规模分布式无线节点具有良好适用性。 展开更多

关键词 无线网络 正则表达式 分布式正则表达式匹配(DREM)

原文传递

基于预过滤结构的正则表达式硬件专用匹配引擎 被引量：1

14

作者 李俊儒 张伟 +1 位作者 陈昆明 徐涛 《北京信息科技大学学报（自然科学版）》 2022年第1期50-57,共8页

为了提升正则表达式匹配性能,在网络数据激增的环境下实现数据同步过滤,提出了一种基于预过滤结构的正则表达式硬件专用匹配引擎。在现场可编程门阵列(FPGA)平台上以存储为中心,设计了基于共享内存的预过滤并行存储结构。使用布隆过滤器... 为了提升正则表达式匹配性能,在网络数据激增的环境下实现数据同步过滤,提出了一种基于预过滤结构的正则表达式硬件专用匹配引擎。在现场可编程门阵列(FPGA)平台上以存储为中心,设计了基于共享内存的预过滤并行存储结构。使用布隆过滤器(Bloom filter, BF)作为预过滤结构;使用k路并行多组向量表用来存储BF中的哈希计算结果,提高初始化与查询的并行度;使用共享内存的过滤器组解决多长度模式串空间利用率低的问题;使用流水线提升预过滤器性能。面向不同字符串类型设计了匹配流程,保证了匹配功能的正确性,提升了正则表达式匹配性能。实验结果表明该匹配引擎在200 MHz的时钟频率下,单核吞吐量达39 Gbit/s,多核吞吐量达722 Gbit/s。 展开更多

关键词 正则表达式匹配 预过滤 FPGA 布隆过滤器 存储

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一种基于Bloom Filter的正则表达式集合快速搜索算法 被引量：4

15

作者 徐克付 齐德昱 +1 位作者 郑伟平 钱正平 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期37-41,共5页

正则表达式搜索算法的性能与从非确定性有限状态自动机(NFA)的初始状态到终止状态的最短路径Lmin成正比,与正则表达式所表达的语言的前缀集合Pref(RE)成反比,而一般情况下Pref(RE)较大,确定Pref(RE)中的元素在目标文本中的出现位置比较... 正则表达式搜索算法的性能与从非确定性有限状态自动机(NFA)的初始状态到终止状态的最短路径Lmin成正比,与正则表达式所表达的语言的前缀集合Pref(RE)成反比,而一般情况下Pref(RE)较大,确定Pref(RE)中的元素在目标文本中的出现位置比较困难.文中提出了一种基于Bloom Filter的正则表达式集合搜索算法,此算法利用BloomFilter集合查询时间与集合大小无关的特点,可以快速准备定位Pref(RE)的出现位置,使得搜索速度不受Pref(RE)的影响,如果采用多个Bloom Filter并行,还可以间接增大Lmin.分析与测试结果表明,该算法较大地加快了正则表达式的搜索速度,对于正则表达式集合,算法性能改善尤其明显,在Lmin较长、Pref(RE)较大时,搜索速度可以提高数倍至数十倍,适合大规模的多正则表达式的快速搜索. 展开更多

关键词 正则表达式匹配 BLOOM Filter 自动机 模式匹配

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一种基于指令流水线的数据匹配算法

16

作者 杨嘉佳 李正 +3 位作者 郑儿 赵静 燕玮 刘金 《电子技术应用》 2025年第2期81-85,共5页

基于正则表达式的数据匹配技术在基础数据治理和清洗方面有着重要的应用价值。然而,在高性能计算领域的数据处理过程中因算法匹配吞吐率低,无法满足大数据处理环境下对算法的高性能要求,造成其应用范围受限。针对此现象,提出一种基于指... 基于正则表达式的数据匹配技术在基础数据治理和清洗方面有着重要的应用价值。然而,在高性能计算领域的数据处理过程中因算法匹配吞吐率低,无法满足大数据处理环境下对算法的高性能要求,造成其应用范围受限。针对此现象,提出一种基于指令流水线的数据匹配算法,称之为γFA:利用Intel架构内置的向量指令流水式读入若干字符段,通过大宽度向量比较函数进行字符段与非信任字符集的流水比值处理并转换成整型向量,通过位置定位函数累加定位出所有整型向量的首个非信任字符位置,计算出可略过的总字符数,减少正则表达式匹配引擎因处理非信任字符集导致访问低速内存而带来巨大的时间开销,实现正则表达式匹配算法的性能提升。实验结果表明,γFA算法的吞吐率是原始DFA算法的15.88~53.06倍,相比于?FA算法,吞吐率提升了35.12%~63.26%,取得较好的性能加速效果。此外,通过对γFA算法进行优化后,性能可接近100 Gb/s,为原始DFA匹配算法性能的15.88~64.94倍,相比于γFA算法性能提升了2.15%~43.09%。 展开更多

关键词 正则表达式匹配 指令流水 高性能数据匹配

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面向网络安全应用的硬件特征匹配结构研究

17

作者 李凯 《电脑知识与技术（过刊）》 2016年第12X期13-16,共4页

描写能力强、编写简单是正则表达式的特点,并在报文深度内容检测中得到应用和推广。但因处理繁琐,在流量很大的报文检测中,基于软件的正则表达式匹配的实现是无法满足的。在硬件结构中研究多正则表达式匹配结构以及特征匹配硬件结构的... 描写能力强、编写简单是正则表达式的特点,并在报文深度内容检测中得到应用和推广。但因处理繁琐,在流量很大的报文检测中,基于软件的正则表达式匹配的实现是无法满足的。在硬件结构中研究多正则表达式匹配结构以及特征匹配硬件结构的实现和使用方法,构建一个主从协同处理的特征匹配结构模型,基于此模型设计并实现了一款内容安全匹配加速卡,该加速卡通过PCI协议与主机通讯,采用Xilinx FPGA实现字符串匹配与正则表达式匹配,通过访问SRAM/DDR存储器读取转换规则进行状态切换。 展开更多

关键词 内容安全加速卡 特征匹配 正则表达式匹配

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ßFA:一种基于向量指令集的高性能数据处理算法 被引量：2

18

作者 杨嘉佳 关健 +2 位作者 李正 于增明 姚旺君 《电子技术应用》 2024年第11期85-88,共4页

正则表达式匹配技术在数据清洗、解析提取等数据处理任务方面发挥重大作用。然而,由于匹配过程中存在数据强依赖关系和内存访问不可预测等问题,造成匹配性能较低。针对此问题,提出一种基于向量指令集的高性能正则表达式数据处理算法,称... 正则表达式匹配技术在数据清洗、解析提取等数据处理任务方面发挥重大作用。然而,由于匹配过程中存在数据强依赖关系和内存访问不可预测等问题,造成匹配性能较低。针对此问题,提出一种基于向量指令集的高性能正则表达式数据处理算法,称之为ßFA:通过向量指令一次性从内存读出若干连续字符,并与最常被访问状态对应的非信任字符集进行向量匹配,利用内置函数定位首个非信任字符的位置,获得可直接跳过的字符数,从而实现匹配性能的加速。实验结果表明,ßFA算法的吞吐率优于原始DFA算法和αFA算法,是原始DFA算法的4.67~60倍以及ɑFA算法的4.37~7.82倍。 展开更多

关键词 正则表达式匹配 向量指令集 高性能数据处理

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一种基于状态预测的多线程数据过滤算法

19

作者 杨嘉佳 李正 +3 位作者 郑儿 姚旺君 赵静 关健 《电子技术应用》 2024年第12期87-91,共5页

数据过滤算法在大数据处理领域有着重要的作用。基于正则表达式匹配技术的数据过滤算法凭借强大的特征表达能力适合于处理大规模复杂数据。然而,传统的正则表达式匹配过程为串行匹配,造成性能低,无法满足现代数据处理的需求。针对传统... 数据过滤算法在大数据处理领域有着重要的作用。基于正则表达式匹配技术的数据过滤算法凭借强大的特征表达能力适合于处理大规模复杂数据。然而,传统的正则表达式匹配过程为串行匹配,造成性能低,无法满足现代数据处理的需求。针对传统正则表达式匹配性能低的问题,提出一种基于多线程和状态预测的正则表达式加速匹配算法,称之为μFA:基于向量指令执行字符值比较,获取可直接跳过的信任字符数。同时,基于多线程加速和状态猜测技术,实现字符串的分段匹配处理,通过圈定字符危险区域,研判各分段最终匹配结果的正确性。实验结果表明,μFA算法的吞吐率是原始DFA算法的10.12~91.36倍、?FA算法的1.08~2.97倍。 展开更多

关键词 正则表达式匹配 状态预测 数据过滤

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高速网络流采集系统的设计与实现 被引量：5

20

作者 姜腊林 杨嘉佳 +1 位作者 姜磊 唐球 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第11期3201-3205,共5页

针对基于软件的网络流采集系统不能高效处理高速网络流量,以及为了提高采集效率需要同时对多种网络流进行采集的问题,提出一种基于软硬件结合的高速网络流采集框架,探讨在NetFPGA-10G平台实现高速网络流采集系统,称之为HSNTCS。该系统... 针对基于软件的网络流采集系统不能高效处理高速网络流量,以及为了提高采集效率需要同时对多种网络流进行采集的问题,提出一种基于软硬件结合的高速网络流采集框架,探讨在NetFPGA-10G平台实现高速网络流采集系统,称之为HSNTCS。该系统在硬件上通过精确串匹配引擎或正则表达式匹配引擎过滤、分类出所需的多种网络流后,将其传至内核驱动层对应的数据缓冲区,然后直接拷贝至用户空间并存储至对应的数据库。经实验测试,在精确串匹配情况下,用硬件方式实现的高速网络流采集系统的用户数据报协议(UDP)、传输控制协议(TCP)吞吐率都达到1.2Gb/s,约是用软件方式实现的3倍;在正则表达式匹配情况下,用硬件方式实现的高速网络流采集系统的UDP、TCP吞吐率都达到640 Mb/s,约是用软件方式实现的3倍。结果表明,相对于软件实现方式,硬件实现具有更高的采集性能。 展开更多

关键词 NetFPGA-10G 高速网络流 分类 采集 正则表达式匹配引擎 精确串匹配

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