3. Phân tích luồng mạng

Hình | 4 Phân tích luồng mạng

Chương này giới thiệu thuật toán khớp đa chuỗi và FAkeo 88, thuật toán này sử dụng SIMD để tăng tốc.

Thuật toán khớp đa chuỗi

Tên thuật toán là FDR; thuật toán được chia thành hai bước789bey, như hình:

Hình | 5 Hai giai đoạn của khớp FDR

Đầu tiên789bey, sử dụng thuật toán Extended Shift-or Matching để khớp các chuỗi đã được phân tách; sau đó, các tùy chọn khớp được chuyển sang thuật toán FA để kiểm tra thêm.

Shift-or Matching

Thuật toán shift-or là một thuật toán đơn giản; như hình:

Hình | 6 Thuật toán shift-or kinh điển

Đối với chuỗi cần khớpkeo ty so, cần duy trì hai trạng thái là st-mask và sh-mask('c').

Đối với chuỗi khớp tiềm năng789bey, nếu 'c' xuất hiện trong chuỗi, thì bit tương ứng với vị trí xuất hiện của 'c' trong sh-mask('c') sẽ là 0, các bit còn lại sẽ là 1.

Như hình 6789bey, chuỗi khớp là "aphp", 'p' xuất hiện ở vị trí thứ 2 và 4, do đó sh-mask('p') = 11110101.

Trạng thái ban đầu của st-mask là 11111111

Đối với ký tự đầu vào mới 'x':

st-mask=((st-mask≪1) | sh-mask(‘x’)

Khi bit tương ứng với độ dài chuỗi khớp trong st-mask là 0 thì cho biết đã khớp thành công.

Thuật toán Shift-or Matching có hiệu suất chạy khá cao. Tuy nhiênkeo 88, nó cũng tồn tại hai nhược điểm: 1. Chỉ hỗ trợ khớp một chuỗi đơn; 2. Không thể sử dụng SIMD để tối ưu hiệu suất.

Để khắc phục hai nhược điểm nàykeo ty so, sử dụng thuật toán sau:

Multi-string shift-or matching

Để hỗ trợ khớp đồng thời nhiều chuỗikeo ty so, cấu trúc dữ liệu đã được sửa đổi.

Trước tiênkeo 88, chia chuỗi thành n bucket, mỗi bucket được đánh số từ 0 đến n-1; giả sử rằng mỗi chuỗi chỉ thuộc về một bucket duy nhất.

Bước thứ haikeo 88, mở rộng st-mask và sh-mask n lần;

sh-mask('x') được khởi tạo toàn bộ là 1;

Nếu 'x' xuất hiện ở vị trí thứ k trong bucket thứ n789bey, thì bit thứ n của sh-mask('x') tại vị trí thứ k sẽ được đặt thành 0; đồng thời, đối với các bucket có độ dài ngắn hơn độ dài chuỗi lớn nhất, cần bổ sung thêm các bit.

Hình | 7 Ví dụ về sh-mask

Vị trí thứ k ở đây khác với thuật toán Shift-or Matching789bey, vì ở đây đếm từ bên phải; st-mask |= (sh-mask('x') << (k bytes)). Ví dụ minh họa như sau: