李曉歌

(平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 平頂山 467000)

高機(jī)密數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋举|(zhì)其實(shí)和數(shù)據(jù)傳輸很類似，在各個(gè)運(yùn)行中心中最為重要的就是相關(guān)的機(jī)密文件傳輸，可以說機(jī)密文件傳輸是每個(gè)運(yùn)行中心的核心[1]。研究機(jī)密數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康闹饕窍胩岣咂鋫鬏數(shù)乃俾剩乐箼C(jī)密文件在傳輸中由于速率問題而發(fā)生泄露[2-3]。數(shù)學(xué)建模是目前分析數(shù)據(jù)傳輸速率以及數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化的一種極為有效的方法，通過數(shù)據(jù)建模，可以讓數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎芸斓靥嵘?，目前該方法已?jīng)被廣泛的應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸問題，但是傳統(tǒng)的利用數(shù)據(jù)建模來進(jìn)行高機(jī)密數(shù)據(jù)傳輸速率優(yōu)化的方法由于高機(jī)密文件自身的機(jī)密性質(zhì)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)接不順暢，會(huì)大大影響其傳輸?shù)乃俾?，因此本文設(shè)計(jì)了一種基于數(shù)據(jù)建模的新的數(shù)據(jù)傳輸速率優(yōu)化方法，使數(shù)據(jù)傳輸更加有效。

1 基于數(shù)學(xué)建模分析的數(shù)據(jù)傳輸速率優(yōu)化方法設(shè)計(jì)

1.1 采集高機(jī)密數(shù)據(jù)信息

采集高機(jī)密信息，首先，第一，需要讀取系統(tǒng)配置文件，設(shè)置采樣間隔及通信通道，利用反復(fù)循環(huán)方式對(duì)不同控制量進(jìn)行采集，采集后對(duì)采集到的信息進(jìn)行讀取，讀取后需要將基礎(chǔ)設(shè)置輸出并重新設(shè)置，第二，將出入口地址重新定義并進(jìn)行后續(xù)傳輸，啟動(dòng)電路保證數(shù)據(jù)可以公平分配，設(shè)置正確的向量控制規(guī)則。在控制時(shí)需要確定總拓展器的輸出方位，將拓展器依照輸出方位來進(jìn)行控制。第三，配置引腳裝置，將引腳裝置利用開關(guān)量的狀態(tài)來側(cè)面控制內(nèi)部寄存器，數(shù)據(jù)的啟動(dòng)[4]、儲(chǔ)存、讀取和采集一般采用輸入裝置進(jìn)行基礎(chǔ)配置。若在數(shù)據(jù)傳輸過程中發(fā)生信號(hào)中斷的現(xiàn)象，需要及時(shí)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)控制中的基礎(chǔ)協(xié)議，將具體流程重新配置。最后就需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的重載，數(shù)據(jù)重載第一步是要讀取系統(tǒng)配置的文件，然后根據(jù)配置的文件進(jìn)行數(shù)據(jù)初始化，采集GPS 并將數(shù)據(jù)打包，篩選其中的有效數(shù)據(jù)，剔除無效數(shù)據(jù)，設(shè)置正確的通信信道，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集[5]。

1.2 基于數(shù)據(jù)建模分析設(shè)計(jì)傳輸模板

數(shù)據(jù)建模分析可以將數(shù)據(jù)系統(tǒng)的進(jìn)行整合，因此，選取上述采集的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行建模，將建模的各項(xiàng)信息整合，以此設(shè)計(jì)出了傳輸模板。設(shè)計(jì)的傳輸模板具有綜合控制的功能，該模板具有很多基礎(chǔ)特征，比如該模板的寫入數(shù)據(jù)選用頁數(shù)為單位，通過頁數(shù)來實(shí)現(xiàn)模板的動(dòng)作，控制芯片是在采集的信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行讀入讀出控制，讀入與讀出選取特定的處理器，該處理器需要具有控制儲(chǔ)存器，確保其在各個(gè)狀態(tài)下都能發(fā)送出傳輸信號(hào)，與此同時(shí)，其還具有完整傳輸數(shù)據(jù)信息的優(yōu)點(diǎn)。續(xù)寫時(shí)需要控制儲(chǔ)存器的時(shí)序，把控時(shí)序的具體狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)靜態(tài)儲(chǔ)存，驅(qū)動(dòng)器可以很好的完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的控制工作，保證數(shù)據(jù)控制驅(qū)動(dòng)均在指定范圍內(nèi)，建立的指令傳輸模板如圖1 所示。

圖1 指令傳輸模板

圖1 展示了指令操作的模板，在進(jìn)行操作時(shí)，需要注意數(shù)據(jù)速率優(yōu)化傳輸中的數(shù)據(jù)復(fù)制快慢問題，數(shù)據(jù)的復(fù)制過程主要是利用驅(qū)動(dòng)的程序，在指定的空間內(nèi)進(jìn)行讀取后，提取需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制[6-7]。除此之外還需要將靜態(tài)儲(chǔ)存控制器進(jìn)行靜態(tài)函數(shù)配置，將static inline void 寫入內(nèi)聯(lián)空隙，設(shè)置驅(qū)動(dòng)編程程序進(jìn)行整個(gè)編程字符初始化，在整個(gè)操作過程中，如果存在剩余的數(shù)據(jù)，需要利用operation 驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行編寫。如果出現(xiàn)了數(shù)據(jù)離散信號(hào)反映問題傳輸問題則需要對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸中的離散值進(jìn)行重新賦予，確保其傳輸中的信道全部被封鎖，以保證高機(jī)密數(shù)據(jù)的傳輸無誤，操作過程中，注意將儲(chǔ)存器封鎖，利用拉高電平臺(tái)的方式來發(fā)送數(shù)據(jù)地址，完成數(shù)據(jù)的讀取。進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出操作時(shí)，需要將數(shù)據(jù)按照時(shí)序讀取，將數(shù)據(jù)的實(shí)際值進(jìn)行離散組合，達(dá)成信號(hào)接口的對(duì)接。如果發(fā)送的指令是特定的數(shù)值，則需要將整個(gè)頁碼的地址進(jìn)行固定，按照指定的順序進(jìn)行跳變，得到需要的數(shù)值結(jié)果[8]。

1.3 計(jì)算高機(jī)密數(shù)據(jù)傳輸中的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延

時(shí)延是高機(jī)密數(shù)據(jù)傳輸過程中的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，因此需要進(jìn)行計(jì)算，簡單來說，時(shí)延就是在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行信息傳輸時(shí)從其中一個(gè)主時(shí)鐘中發(fā)送數(shù)據(jù)延時(shí)包，并將該數(shù)據(jù)包進(jìn)行周期轉(zhuǎn)化發(fā)送的指標(biāo)。時(shí)延發(fā)送主要是以數(shù)據(jù)包的格式，具體傳輸?shù)倪^程如圖2 所示。

圖2 發(fā)送流程圖

計(jì)算的第一步將整個(gè)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)時(shí)間記錄并選取差值，主要選取的時(shí)間是主時(shí)鐘到從時(shí)鐘的時(shí)間，差值計(jì)算后，根據(jù)差值將數(shù)據(jù)包的延時(shí)請(qǐng)求及時(shí)發(fā)送出來，設(shè)定發(fā)射時(shí)的時(shí)間為T1，設(shè)定接收到該延時(shí)數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的時(shí)間為T2，標(biāo)準(zhǔn)的延時(shí)時(shí)間定義為T，將整個(gè)延時(shí)時(shí)間進(jìn)行整合[9]，計(jì)算的結(jié)果如式(1)所示。

數(shù)據(jù)包在傳輸過程中由于對(duì)稱作用，導(dǎo)致傳輸?shù)臅r(shí)間也是對(duì)應(yīng)一致的狀態(tài)。因此，可用公式(2)來計(jì)算偏移誤差量offset，如式(2)所示。

在公式(2)中，T0 代表從時(shí)鐘同步數(shù)據(jù)包時(shí)間，delay 代表延時(shí)誤差。

1.4 綜合控制高機(jī)密數(shù)據(jù)傳輸速率

實(shí)現(xiàn)高機(jī)密傳輸?shù)木C合控制就是需要控制數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)中的多個(gè)層次，以此來進(jìn)行整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的分析，設(shè)備根據(jù)其數(shù)據(jù)采集的指標(biāo)，具有不同的數(shù)據(jù)采集能力，利用具有不同數(shù)據(jù)采集能力的設(shè)備進(jìn)行整體設(shè)備的綜合調(diào)控，以此來把控?cái)?shù)據(jù)的分布，數(shù)據(jù)分布的線路需要進(jìn)行控制器引腳的提前調(diào)控，整體的綜合流程必須通過數(shù)據(jù)采集的擴(kuò)展流程來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)時(shí)還需要利用數(shù)據(jù)拓展器。

寫入過程中收集的數(shù)據(jù)需要具有穩(wěn)定可靠性，從驅(qū)動(dòng)器收集的數(shù)據(jù)可以通過編程進(jìn)行預(yù)處理，然后將不適合的頻率過濾掉，排除干擾后寫入內(nèi)存。用于控制讀寫模塊的信號(hào)比較低，所以在使用靜態(tài)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀操作時(shí)，要注意按照信號(hào)方向完成數(shù)據(jù)寫入。通過以上流程，可以全面控制高機(jī)密數(shù)據(jù)的傳輸速率[10]。

2 實(shí)驗(yàn)

為了檢測本文設(shè)計(jì)的基于數(shù)學(xué)建模分析的高機(jī)密數(shù)據(jù)傳輸速率優(yōu)化方法能否有效的將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)優(yōu)化，以及其能否解決傳統(tǒng)傳輸速率優(yōu)化方法的延時(shí)長，吞吐量小的問題，進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，如下所示。

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

選取的局域網(wǎng)設(shè)置為2GWindows，在Matlab R2012b CPU Intel 的條件下進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作，測試設(shè)計(jì)方法的性能。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

選取數(shù)據(jù) 大 小為100k、200k、300k、400k、500k、600k、700k的數(shù)據(jù)分別采用傳統(tǒng)的方法和本文設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，統(tǒng)計(jì)所用時(shí)間，結(jié)果如表1 所示。

表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表1 可知，本文設(shè)計(jì)的基于數(shù)學(xué)建模分析的高機(jī)密數(shù)據(jù)傳輸速率優(yōu)化方法能有效的將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率優(yōu)化，且其進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間比傳統(tǒng)方法低。

3 結(jié)論

綜上所述，本文設(shè)計(jì)的基于數(shù)學(xué)建模分析的高機(jī)密數(shù)據(jù)傳輸速率優(yōu)化方法，利用數(shù)學(xué)建模分析了數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪０?，有效地解決了傳統(tǒng)方法的吞吐量低和延時(shí)長的問題，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢測證明其可以有效地提升傳輸速率，且數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)方法，有一定的參考價(jià)值。但是由于測試的樣本規(guī)格比較小，可能存在一定的誤差，還要在后續(xù)的應(yīng)用中不斷完善。