[发明专利]一种基于多棵决策树的数据包分类方法

权利要求书

1.一种基于多棵决策树的数据包分类方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

step1：按维度通配数，将用户输入的规则集划分为多个子规则集；根据维度通配个数，对应的用户子规则集包括子规则集1、子规则集2、子规则集3、子规则集4和子规则集5，

step2：根据创建多棵决策树时的子规则集合并方式，将子规则集合并，该合并方式为：将子规则集1作为创建第一棵决策树的规则集，将该子规则集命名为tree2_rules_set1，将子规则集2和3合并后的规则集命名为tree2_rules_set2，用于创建第二棵决策树；

step3：根据step2合并后的规则集分别创建决策树；如果某棵决策树创建失败，执行step6，将已创建的决策树释放，然后执行step2使用次选或备选方案组合出新的规则集；否则执行step4；

step4：多棵决策树创建成功后，计算各棵树占用RAM的和，比对是否超过阈值；如果超过，执行step6，将已创建的决策树释放，然后执行step2使用次选或备选方案组合出新的规则集；否则执行step5；

step5：将多棵决策树信息下发至FPGA，多棵树处理结束。

2.如权利要求1所述的基于多棵决策树的数据包分类方法，其特征在于，子规则集1(rules_subset1):包含用户输入规则集中通配维度个数为0或1的规则；

子规则集2(rules_subset2):包含用户输入规则集中通配维度个数为2的规则；

子规则集3(rules_subset3):包含用户输入规则集中通配维度个数为3的规则；

子规则集4(rules_subset4):包含用户输入规则集中通配维度个数为4的规则；

子规则集5(rules_subset5):包含用户输入规则集中通配维度个数为5的规则。

3.如权利要求2所述的基于多棵决策树的数据包分类方法，其特征在于，子规则集4和5中的规则均由FPGA并行查找，不参与决策树的创建。

4.如权利要求2所述的基于多棵决策树的数据包分类方法，其特征在于，当决策树的棵树为2棵时，所述step2中的合并方式包括：

合并方式1：将子规则集1作为创建第一棵决策树的规则集，将该子规则集命名为tree2_rules_set1；将子规则集2和3合并后的规则集命名为tree2_rules_set2，用于创建第二棵决策树；

合并方式2：将子规则集1和2合并后的规则集命名为tree2_rules_set1，作为创建第一棵决策树的规则集；将子规则集3用于创建第二棵决策树，将该子规则集命名为tree2_rules_set2。

5.如权利要求2所述的基于多棵决策树的数据包分类方法，其特征在于，当决策树的棵树为3棵时，分别使用子规则集1、子规则集2、子规则集3作为输入规则集创建3棵决策树。

6.如权利要求5所述的基于多棵决策树的数据包分类方法，其特征在于，所述step3和step4中的次选或备选方案为三颗决策树。

7.如权利要求1-6任一项所述的基于多棵决策树的数据包分类方法，其特征在于，判断维度通配的方法：针对五元组规则集：源IP/掩码、目的IP/掩码、源端口号范围、目的端口号范围和协议号/掩码，对于源IP或目的IP两个维度，掩码值为0判断为通配；对于源端口或目的端口两个维度，端口范围值为0-65535判断为通配；对于协议号，掩码为0x00判断为通配。

8.如权利要求7所述的基于多棵决策树的数据包分类方法，其特征在于，所述step5之后还包括报文的查找过程。

9.如权利要求8所述的基于多棵决策树的数据包分类方法，其特征在于，对于查找过程，当在FPGA中查询数据包与哪条规则匹配时，分别通过多棵决策树和并行查找模块，进行并行查找。

10.如权利要求9所述的基于多棵决策树的数据包分类方法，其特征在于，如果有多条规则与数据包匹配，则需要经过优先级仲裁模块，输出优先级最高的规则为最终的匹配规则。