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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明公开了一种基于HINOC协议的Top‑k流的统计方法及其系统，涉及HINOC系统网络测量技术领域，包括：对以太网数据流进行特征提取，得到五元组信息，依据五元组信息对业务流进行分类，按照流的特征字段进行编码，得到标识流；采用多层级数据结构和多数投票算法结合的方式，得到Top‑k流的统计结果；采用状态机查询和更新Top‑k流的统计结果；处理器可根据特定的需求查询对应方案的Top‑k流的统计结果。本申请可以实现高性能、高空间利用率的流量统计算法。

主权项：1.一种基于HINOC协议的Top-k流的统计方法，其特征在于，包括：对以太网数据流进行特征提取，得到五元组信息，依据所述五元组信息对业务流进行分类，按照流的特征字段进行编码，得到标识流；采用多层级数据结构和多数投票算法结合的方式，得到Top-k流的统计结果；采用所述多数投票算法的过程包括：将流量计数器Vi,j初始化为0，每次收到新选票后，将新选票与候选人的多数选票进行比较；如果流特征相同，则将流量计数器Vi,j加上本次流量值；如果流特征不同，则将流量计数器Vi,j减去本次流量值；如果本次流量值大于当前桶内流量值，则用新选票替换当前候选人的多数选票，并将流量计数器Vi,j重置为0；其中，所述Top-k流的统计结果由r行组成，每一行包括w个桶，每个桶内包括元素Vi,j和元素Ki,j；其中，Vi,j为哈希到第i行第j个桶中总的流量，即流量计数器，Ki,j为当前桶内记录的流特征；其中，以所述多数投票算法为统计结果，以所述多层级数据结构为存储形式，对以太网数据流进行写入、删除和查询；其中，写入时，依据标识流写入一条流的流量计数器Vi,j时，获取d个哈希函数h1e，h2e，…，hde，定位第一层L1的纯计数器为L1[h1e]，L1[h2e]，…，L1[hde]，定位第二层L2的混合计数器为L2[h1e]，L2[h2e]，…，L2[hde]，如果第二层L2中的流量计数器Vi,j溢出，则将溢出记录在对应的第一层L1中的父流量计数器中；删除时，判断第一层L1中某一个纯计数器L1[hje]是否为0；如果否，则将第一层L1中的纯计数器的数量减1，如果是，则将纯计数器L1[hje]设置为最大值，将第二层L2中的混合计数器的数量减1，同时根据是否降位修改标志信息；查询时，根据查询地址，第一层L1的查询地址为原始查询地址，每增加一层，查询地址截去与其相邻的低一层的1比特，且将每次截去的1比特作为左右标志位的指示信号flag；当该位为0，表示低一层的右子计数器进位；当该位为1，表示低一层的左子计数器进位；直至高一层的左标志位为0，得到Top-k流的统计数量；采用状态机查询和更新Top-k流的统计结果；所述状态机包括QUERY_HASH状态和WRITE_HASH状态；其中，所述QUERY_HASH状态用于查询Top-k流的统计结果；在所述QUERY_HASH状态下，依据所述五元组信息的哈希映射值查询5次；所述WRITE_HASH状态用于更新Top-k流的统计结果；在所述WRITE_HASH状态下，判断本次key值与上次存储的key值是否相等；如果相等，则本次key值保持不变，更新桶内总流量值，将桶内存储流量值加上本次的流量值；如果不相等，判断桶内存储流量值是否为0；如果是，则更新key值为本次的流量的key值，桶内流量值更新为本次流量值；如果不是，则key值保持不变，判断桶内存储流量值与本次流量值的大小关系；如果桶内存储流量值大于本次流量值，则更新桶内总流量值，将桶内存储流量值减去本次的流量值，使得更新后的桶内流量值为二者差值；如果桶内存储流量值小于本次流量值，则更新桶内总流量值，使得更新后的桶内流量值为0；所述更新Top-k流的统计结果包括：获取本次更新的流量值、左右标志位的指示信号flag和加减法sub信号；当加减法sub信号为0，表示更新本次流量值采用加法；当加减法sub信号为1，表示更新本次流量值采用减法；当各层完成加法操作时，各层传递的进位信号可作为混合计数器的标志位；当各层完成减法操作时，判断该层流量计数器是否为0，以及判断高一层是否还有标志位，决定标志位是否保留；处理器可根据特定的需求查询对应方案的Top-k流的统计结果。

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百度查询： 西安电子科技大学 基于HINOC协议的Top-k流的统计方法及其系统