ارائه روشی برای بهبود حافظه مصرفی در طبقه بندی بسته های اینترنتی مبتنی بر FPGA

اینترنت شبکه ای بسیار وسیع مبتنی بر سوییچینگ بسته ها می باشد. تجهیزات مورد استفاده در شبکه اینترنت نیاز به پردازش های خاص و با سرعت بالا دارند. همچنین به دلیل محدود بودن منابع این تجهیزات، نیاز به کم کردن حافظه مصرفی نیازی اساسی برای آنها قلمداد می شود. طیف گسترده ای از تجهیزات و ابزارهای مورد استفاده برای پردازش بسته ها از طبقه بندی بسته ها استفاده می کنند. به عنوان یک دسته از راهکارهای طبقه بندی بسته ها از درخت تصمیم گیری استفاده می شود. همچنین در راستای پاسخگویی به مسئله طبقه بندی بسته ها می توان از رویکردهای نرم افزاری و یا سخت افزاری بهره جست. که رویکردهای نرم افزاری به دلیل استفاده از واحد پردازنده مرکزی تاخیر قابل توجهی دارند پس رویکردهای سخت افزاری بیشتر مورد توجه واقع هستند. راهکار ارائه شده در این پژوهش، ساخت درختان بهینه با استفاده از معیار Pref در الگوریتم HybridCuts می باشد. ایده کلیدی برای ساخت درخت بهینه در روش پیشنهادی، انتخاب بیت هایی برای برش در فضای ژئومتریک است. این کار باعث می شود قوانین به صورت متوازن تر بین زیرشاخه های درخت توزیع گردند. توزیع متوازن قوانین باعث کاهش تکرار قوانین شده و در نهایت منجر به کاهش حافظه موردنیاز خواهد بود. توازن درخت باعث کاهش دسترسی به حافظه در زمان جست و جو می گردد که این خود سبب افزایش سرعت و بهبود گذردهی است. روش پیشنهادی، به صورت سخت افزاری و port Dual برروی Virtex-6 FPGA با فرکانس کاری 170MHz پیاده سازی شد. نتیجه ارزیابی نشان داد که این الگوریتم با متوازن کردن درختان توانست حافظه مصرفی مورد نیاز را نسبت به روش HybridCuts به میزان 55 % و دسترسی به حافظه را نسبت به همین روش 41 % بهبود دهد.

کلیدواژه ها:

طبقه بندی بسته های اینترنتی ، درخت تصمیم گیری ، FPGA ، کاهش حافظه مصرفی ، کاهش دسترسی به حافظه