[發明專利]一種基于確定性替換策略的網絡流量管理方法及系統有效
| 申請號： | 202010008618.8 | 申請日： | 2020-01-03 |
| 公開（公告）號： | CN111200542B | 公開（公告）日： | 2022-04-05 |
| 發明（設計）人： | 王睿;劉冬蘭;馬雷;劉新;陳劍飛;賈智平;杜洪超;王文婷;張昊;趙曉紅;趙洋 | 申請（專利權）人： | 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司 |
| 主分類號： | H04L43/0876 | 分類號： | H04L43/0876;H04L43/026;H04L43/028 |
| 代理公司： | 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105 | 代理人： | 李修杰 |
| 地址： | 250002 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 確定性 替換 策略 網絡流量 管理 方法 系統 | ||
1.一種基于確定性替換策略的網絡流量管理方法，其特征是，包括以下過程：
數據結構設計：數據結構劃分為L部分和S部分，L部分和S部分分別用于統計大流及小流數目；
流插入及更新操作：將L部分和S部分的計數器都置為空，所有到來的新流f都將被視為大流，在L部分進行統計；
流替換操作：當一個大流fm在S部分出現，且當L部分沒有空余項時執行將該流從S部分移入L部分的流替換操作；
流查詢操作：查詢L部分和S部分，并返回對應的計數器值；
在數據結構設計過程中，L部分的管理條目包含流ID和流計數器值，分別用來記錄流標識和流的數據包數目；S部分的管理條目包含一個基于sketch的一維共享計數器數組，每一個計數器由在此位置具有hash沖突的流所共享，將L部分所有的計數器都存放由hash表實現的數組中，在替換過程中利用局部最小值替代全局最小值；
所述流插入及更新操作的過程包括以下步驟：
當在L部分插入新流fi時，使用hash函數定位流在L部分中的位置；
檢查hash表中該位置是否已經存在元素，如果該位置內容為空，則插入(fi，1)，并進行后續的數據包計數操作，否則執行下一步；
如果該位置所在的計數器不為空，則至多循環查找d個計數器，如果d個計數器存在某個位置內容為空，則在此處插入(fi，1)，記錄ID信息，并進行后續的數據包計數更新操作，否則執行下一步；
當循環查找d個計數器后，如果無法找到空閑位置時，則將新流fi插入S部分，根據流fi的ID將流fi插入至S部分，并進行后續的數據包計數更新操作；
所述流替換操作的過程包括以下步驟：
在流fi更新操作過程中，當循環查找d個計數器時記錄其中d個計數器中計數器最小值及相應的計數器位置；
當流fi在S部分更新時，如果S部分計數器值大于d個計數器中最小值則執行下一步，否則退出；
將fi的ID替換到L部分，并將fi原位置計數器置為零；
L部分新替換進來的流fi不再用小流部分的計數器值來賦值，直接更新原來的計數器；
將d個計數器的最小流移入S部分。
2.根據權利要求1所述的一種基于確定性替換策略的網絡流量管理方法，其特征是，所述流查詢操作的過程包括以下步驟：
查詢流fi時首先根據流ID計算在L部分的計數器位置，如果該位置的ID標識與流fi相符，則返回計數器值，否則執行下一步；
循環查找d個計數器，判斷流fi是否位于其中；如果某位置的ID標識與流fi相符，則返回對應計數器值，否則執行下一步；
在S部分進行查找流fi，根據流fi的流ID返回對應計數器值。
3.一種基于確定性替換策略的網絡流量管理系統，其特征是，包括：
數據結構模塊，用于將數據結構劃分為L部分和S部分，L部分和S部分分別用于統計大流及小流數目；
流插入及更新模塊，用于將L部分和S部分的計數器都置為空，所有到來的新流f都將被視為大流，在L部分進行統計；
流替換模塊，用于當一個大流fm在S部分出現，且當L部分沒有空余項時執行將該流從S部分移入L部分的流替換操作；
流查詢模塊，用于查詢L部分和S部分，并返回對應的計數器值；
所述L部分的管理條目包含流ID和流計數器值，分別用來記錄流標識和流的數據包數目；S部分的管理條目包含一個基于sketch的一維共享計數器數組，每一個計數器由在此位置具有hash沖突的流所共享，將L部分所有的計數器都存放由hash表實現的數組中，在替換過程中利用局部最小值替代全局最小值；
所述流插入及更新操作的過程包括以下步驟：
當在L部分插入新流fi時，使用hash函數定位流在L部分中的位置；
檢查hash表中該位置是否已經存在元素，如果該位置內容為空，則插入(fi，1)，并進行后續的數據包計數操作，否則執行下一步；
如果該位置所在的計數器不為空，則至多循環查找d個計數器，如果d個計數器存在某個位置內容為空，則在此處插入(fi，1)，記錄ID信息，并進行后續的數據包計數更新操作，否則執行下一步；
當循環查找d個計數器后，如果無法找到空閑位置時，則將新流fi插入S部分，根據流fi的ID將流fi插入至S部分，并進行后續的數據包計數更新操作；
所述流替換操作的過程包括以下步驟：
在流fi更新操作過程中，當循環查找d個計數器時記錄其中d個計數器中計數器最小值及相應的計數器位置；
當流fi在S部分更新時，如果S部分計數器值大于d個計數器中最小值則執行下一步，否則退出；
將fi的ID替換到L部分，并將fi原位置計數器置為零；
L部分新替換進來的流fi不再用小流部分的計數器值來賦值，直接更新原來的計數器；
將d個計數器的最小流移入S部分。
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