一种基于IBFBP的IPV6路由查找算法

该算法结合IBF与BP神经网络,将IPv6不同长度网络ID作为IBF的输入,以关键字的 ... 理论分析和实验结果表明,该算法比已有神经网络路由查找算法降低了误判率和 ...
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1. 我们毕业啦 基于 IBFBP 的 ipv6 路由查 找算法 其实是答辩的标题地方 高鹰

2. 论文摘要 研究背景 研究内容 CONTANTS 研究结果 论文总结

3.论文摘 It was the best of times, it was the worst of times; it was the age of 要 wisdom, it was the age of foolishness.

4.论文摘要 研究背景 研究内容 研究结果 论文总结 总结目前 IPv6 路由查找算法优缺点,提出了 一种新的 IPv6 路由查找算法 -IBFBP 。 该算法结合 IBF 与 BP 神经网络,将 IPv6 不同 长度网络 ID 作为 IBF 的输入,以关键字的特 征标志创建标志库 LB 进行学习,提前判断是 否发生误判。 将位数组用 counter 计数数组来代替,支持可 、 删除操作,进而进行 BP 神经网络学习过程。 理论分析和实验结果表明,该算法比已有神经 网络路由查找算法降低了误判率和搜索成本, 提高了查找效率。

5.研究背 It was the best of times, it was the worst of times; it was the age of 景 wisdom, it was the age of foolishness.

6.论文绪论 研究背景 研究内容 研究结果 论文总结 IPV4 地址消耗殆尽,提出 IPV6 ,地址数量巨 大 用户网络要求提高,路由条目大量增加 挺高硬件性能困难,成本高,算法成为关键 对 BF 算法进行改进并结合 BP 神经网络

7.研究方 It was the best of times, it was the worst of times; it was the age of 法 wisdom, it was the age of foolishness.

8.论文绪论 研究背景 研究内容 研究结果 论文总结 标准 Bloom Filter 算法

9.论文绪论 研究背景 研究内容 研究结果 论文总结 标准 Bloom Filter 算法 1 、存在误判,当插入 x 、 y 、 z 这三个元素之后, 再来查询 w ,会发现 w 不在集合之中,而如果 w 经 过三个 hash 函数计算得出的结果所得索引处的位全 是 1 ,那么 Bloom Filter 就会告诉你, w 在集合之 中,实际上这里是误报, w 并不在集合之中。 2 、标准的 Bloom Filter 算法,只支持插入和查找。 当表达的集合是静态集合时,标准的 Bloom Filter 可 以正常工作,但是如果要表达的集合是变动的,标准 Bloom Filter 的弊端就显现出来了,无法从 Bloom Filter 集合中删除一个元素。因为该元素对应的位会 牵动到其他的元素。

10.论文绪论 研究背景 研究内容 研究结果 论文总结 改进的 Bloom Filte 算法

11.论文绪论 研究背景 研究内容 研究结果 论文总结 建立过滤器 { 定义过滤器 filter 声 明 ( 集 合 A , hash 函 数 h , 整 数 m , counter V ) 返回 过滤器 filter 初始化 counter V= 0 Foreach 集合 A 中元素 a Foreach hash 哈希函数 h counter V[hash h(a)]=1+1 结束 foreach 结束 foreach  以哈希函数关键字的特征建立一个标志 返回 过滤器 filter 库且以关键字的最小值作为标志来区分 } 建立标志库 LB { 声明标志库 LB (集合 B , hash 函数, LB )  在插入元素时给对应的 k 个 counter 的值 返回 LB Foreach 集合 B 中元素 b 分别加 1 ,删除元素时给对应的 k 个 Foreach hash 哈希函数 h counter 的值分别减 1 ,从而实现对元素 分配每一个 min[h(b)] 于 LB , 所有 b 产生相同的 min[h(b)] 放在 LB 相同的区间 的删除 结束 foreach 结束 foreach 返回 LB } 新集合比对阶段 产生测试 Test { 声明 ( 测试值 T , filter , LB , hash h,counter V) 返回值 Yes or Misdiagnosis or mismatching Foreach hash h If counter V[h(T)]=0 returns mismatching If counter V[h(T)]!=0 after finding B If min[h(T)]!=B returns Misdiagnosis If min[h(T)]=B returns Yes 结束 foreach

12.论文绪论 研究背景 研究内容 研究结果 论文总结 IBFBP 算法

13.论文绪论 研究背景 研究内容 研究结果 论文总结 输入:输入 IP 地址获取路由条目 输出:路由下一跳信息 步骤: ① 输入 IP 地址获取路由条目; ② 提取网络前缀进行学习; ③ 获取路由条目给 Route ; ④ 获取路由前缀长度给 Prefix length ; ⑤ 获取路由前缀给 Prefix ; ⑥ 路由下一跳索引给 Next hop ; ⑦ 进行 IBF 算法 counter 计数数组与标志库匹配判断是否发生 误判,如果发生误判则返回步骤①重新输入,如果没有发生误 判作为 BP 神经网络的输入执行下一步; ⑧BP 神经网络网络学习; ⑨ 输出下一跳地址。

14.研究结 It was the best of times, it was the worst of times; it was the age of 果 wisdom, it was the age of foolishness.

15.论文绪论 研究背景 研究内容 研究结果 论文总结 表 1 三种算法平均误判率比较 选用 6 组哈希函数。 使用 2048 位的哈希空间 实验执行采用 100 个不属于关键字集合的不 同对象。 计算公式如下: (通过过滤的次数/ 100 ) ×100%

16.论文绪论 研究背景 研究内容 研究结果 论文总结 8 60   x 10 8   经 典 神 经 网 络 RINP 经典神经网络 多 层 神 经 网 络 RINP 7 多层神经网络 50 IBFBP神经网络 RINP IBFBP神经网络 6 40 5 路由条目 30 4 3 20 2 10 1 0  0  15 20 25 30 35 40 15 20 25 30 35 40 前缀长度 前缀长度 经典神经网络、多层神经网络、 BP 神经网 络需要学习路由条目的对比,其中,路由条 三种算法在不同的前缀下需要学习的路由条 目数量百分比用 RINP 表示。可以看出经典 目,经典的神经网络和多层神经网络学习路 神经网络学习主要集中在前 30 位,使用了 由条目相比 IBFBP 数量巨大,其中经典神经 较多资源进行学习,没有考虑到路由条目分 网络学习数量最多,多从神经网络居中,而 布的实际情况。然而 IBFBP 算法与多层神经 IBFBP 算法学习数量最小,可见 IBFBP 算法 网络考虑到了实际路由条目的分布情况。学 大大减少了路由条目的学习,从而提高了学 习的资源消耗与路由前缀的分布成正相关的 习效率。

17.论文总 It was the best of times, it was the worst of times; it was the age of 结 wisdom, it was the age of foolishness.

18.论文绪论 研究背景 研究内容 研究结果 论文总结 本文提出了一种基于 IBFBP 的 IPv6 路由算法,对标准 BF 算法进行了改进,通过将 IPv6 不同长度网络 ID 作 为 IBF 的输入,以关键字的特征标志创建标志库 ( LB )进行学习,将查询元素与 LB 进行匹配,如果 没有则说明是误判,通过这种方法提前判断出误判的 发生,大大降低了误判率,而且避免了无用的检测过 滤,从而降低了检测成本,节约了检测时间。利用 counter 计数数组来代替位数组,在插入元素时给对应 的 k 个 counter 的值分别加 1 ,删除元素时给对应的 k 个 counter 的值分别减 1 ,从而实现对元素的删除。每 个神经网络,不需要学习所有的 IP 地址,只需要学习 网络 ID ,从而该算法学习的路由条目减少了,从而提 高了路由学习效率。

19.THANKS NAME DAMEN