Avaliação e otimização de sistemas DPI com base em DFA e priorização de assinaturas

Abstract

Identificação e caracterização de tráfego são atividades relevantes no campo de gerência de redes. Objetivando uma melhor administração dos recursos disponíveis, gestores de conteúdo podem inserir componentes no núcleo da rede a fim de identificar os diferentes tipos de fluxos de pacotes que por ela trafegam. Tais objetivos variam, desde uma simples análise do perfil do tráfego até a priorização de conexões baseada em conteúdo. A fim de realizar tais atividades, a inspeção profunda de pacotes (Deep Packet Inspection, ou DPI) se apresenta como uma das técnicas mais difundidas, devido a sua precisão na classificação dos fluxos da rede. Dentre as diversas maneiras de se construir tal mecanismo, a utilização de Expressões Regulares (RE) tem uma forte aceitação, aliada a Autômatos Finitos Determinísticos (DFA). Contudo, em cenários onde seja exigido alto desempenho computacional, esses dois componentes podem se tornar um possível gargalo, quando não são corretamente utilizados. Ainda mais, a incorreta utilização desses componentes pode provocar até a perda de pacotes pelo sistema DPI, acarretando no total fracasso da classificação do tráfego. Dessa forma, este trabalho apresenta uma avaliação da combinação dos principais componentes de um DPI e o impacto de escolhas inadequadas no desempenho do sistema. Além disso, é proposta uma modificação em um componente importante, e negligenciado, do sistema DPI: a ordenação da lista de assinaturas. Por fim, serão fornecidos indicativos de como a utilização das técnicas propostas em conjunto permitem que os ganhos sejam maximizados.