關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信技術(shù)；虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；馬爾科夫鏈算法；優(yōu)先級設(shè)定

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-5922（2024）12-0150-04

隨著我國通信業(yè)務(wù)的不斷開展，造成通信資源擁擠，已經(jīng)嚴(yán)重影響到通信業(yè)務(wù)的工作，所以構(gòu)建一個數(shù)據(jù)通信網(wǎng)VPN業(yè)務(wù)自動開通系統(tǒng)迫在眉睫[1]。針對上述問題，提出用隨機(jī)森林算法來構(gòu)建數(shù)據(jù)質(zhì)量核查模型，該算法能夠提高數(shù)據(jù)傳輸選擇的質(zhì)量，增加數(shù)據(jù)過濾節(jié)點(diǎn)[2]。提出利用合并單元與終端系統(tǒng)，將終端數(shù)據(jù)與之連接，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)智能化采樣與控制工作的效果[3]。提出利用基于ARM算法的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)通信方法的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)通信方法[4]?；诖耍疚难芯吭O(shè)計(jì)一個基于數(shù)據(jù)通信網(wǎng)VPN業(yè)務(wù)的自動開通系統(tǒng)，旨在能夠?yàn)槠髽I(yè)提供一種高效、準(zhǔn)確且安全的VPN業(yè)務(wù)自動開通方案，促進(jìn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用。

1虛擬專用網(wǎng)絡(luò)通信模型設(shè)計(jì)

點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)（或VPN）可用于將專用網(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接在一起。已配置的隧道是點(diǎn)對點(diǎn)接口[5]。使用隧道，可以將任意不同的IP包封裝到另一個中。正確配置的隧道同時要求隧道源和隧道目標(biāo)。隧道會創(chuàng)建一個明顯的physical in?terface（物理接口）連接至IP。經(jīng)過IP隧道接口的IP通信可以使用IPsec進(jìn)行保護(hù)。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)通信的實(shí)現(xiàn)圖如圖1所示。

圖1中，如果使用路由模式的專用網(wǎng)絡(luò)只要在路由器上添加VPN服務(wù)即可。如果使用交換機(jī)模式的專用網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用于連接用戶較少的VPN網(wǎng)絡(luò)。

通信端口選擇如圖2所示。

虛擬專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的虛擬機(jī)上執(zhí)行的服務(wù)，其中為服務(wù)的前端分配虛擬網(wǎng)絡(luò)上的IP地址，并且其中域名系統(tǒng)（DNS）名稱與所述服務(wù)相關(guān)聯(lián)；通過應(yīng)用編程接口（API）接收在第二虛擬網(wǎng)絡(luò)上為所述服務(wù)建立服務(wù)端點(diǎn)的請求；響應(yīng)于所述請求，在第二虛擬網(wǎng)絡(luò)上生成所述服務(wù)的服務(wù)端點(diǎn)，其中在第二虛擬網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍內(nèi)為所述服務(wù)端點(diǎn)分配本地IP地址；為第二虛擬網(wǎng)絡(luò)上的所述服務(wù)端點(diǎn)分配DNS名稱[6]；產(chǎn)生路由信息以封裝尋址到來自虛擬網(wǎng)絡(luò)上的所述一個或多個虛擬機(jī)的服務(wù)端點(diǎn)的本地IP地址的數(shù)據(jù)包，所述路由信息可用于將所述數(shù)據(jù)包通過所述提供商網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)基體路由到第一虛擬網(wǎng)絡(luò)上的所述服務(wù)的所述前端。

虛擬專用網(wǎng)絡(luò)是一種新興網(wǎng)絡(luò)，其通過虛擬資源完成網(wǎng)絡(luò)通信過程，可以大幅節(jié)約通信成本。檢測電路如圖3所示。

由圖5可知，根據(jù)上面闡述的方法，能夠建立馬爾科夫鏈模型，在模型的建立過程中，利用低優(yōu)先級業(yè)務(wù)組重傳的均值代替初始通信特征值，將優(yōu)先級高的通信數(shù)據(jù)首先傳輸，從而實(shí)現(xiàn)改進(jìn)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化處理。

3數(shù)據(jù)通信交換機(jī)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)變壓器模塊設(shè)計(jì)

本研究以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)速率的目的，在傳輸模塊加入了一個網(wǎng)絡(luò)變壓器信號處理模塊及RJ45連接器；含PHY功能的芯片通過信號處理模塊與RJ45連接器連接。主要作用是保證信號的傳輸，阻抗匹配與轉(zhuǎn)換，波形修復(fù)，以及信號雜波抑制降低誤差度。網(wǎng)絡(luò)傳輸中存在噪聲，網(wǎng)絡(luò)變壓器通常通過選擇合適的變比來提高信噪比，從而提升傳輸質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)變壓器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸。

4試驗(yàn)流程與結(jié)果

實(shí)驗(yàn)環(huán)境：通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸速度為60MB/s，測試實(shí)驗(yàn)環(huán)境為：半雙工總線采用RS422型、CPU采用Inteli7 9300KF、MSP430芯片仿真采用Proteus 8.6仿真、數(shù)據(jù)仿真則使用MATLAB 2017版本，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)選擇Windows10。

本研究將1G左右的數(shù)據(jù)文件利用原技術(shù)和改進(jìn)后的技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如表1所示。

由表1可知，在VPN網(wǎng)絡(luò)覆蓋越大時，數(shù)據(jù)傳輸速度越快，改進(jìn)后的技術(shù)也更具實(shí)用性。

通過將上述端口最優(yōu)計(jì)算、優(yōu)先級判定誤差等業(yè)務(wù)參數(shù)統(tǒng)一考量后，通過MATLAB仿真，系統(tǒng)誤差率和波動率如圖6所示。

由圖6可知，主要測試系統(tǒng)的誤差率和波動率，測試后可知，本研究系統(tǒng)誤差不隨時間的變化而變化。這說明本算法能夠體現(xiàn)了故障判別結(jié)果的可靠性。為了進(jìn)一步體現(xiàn)本系統(tǒng)的優(yōu)越性，實(shí)驗(yàn)誤差數(shù)據(jù)對比結(jié)果如圖7所示。

由圖7可知，文獻(xiàn)[3]誤差較大且不穩(wěn)定，隨著系統(tǒng)運(yùn)行時間的增加，誤差起伏不定，不符合允許的范圍，經(jīng)過對比可知本系統(tǒng)有較大的優(yōu)越性和鮮明的特點(diǎn)。

5結(jié)語

研究設(shè)計(jì)一個基于數(shù)據(jù)通信網(wǎng)VPN業(yè)務(wù)的自動開通系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)通信端口的選擇過程，在以往的數(shù)據(jù)端口選擇時，如果存在較多的數(shù)據(jù)通信，容易造成網(wǎng)絡(luò)通信傳輸壓力過大，從而影響通信效率提升，所以本研究利用VPN自動開通系統(tǒng)，在端口較多，選擇較復(fù)雜時，該業(yè)務(wù)自動開通運(yùn)行，通過馬爾科夫鏈算法對虛擬專用網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。根據(jù)支持向量機(jī)原理，對虛擬專用網(wǎng)絡(luò)中的大量端口進(jìn)行分區(qū)，用端口數(shù)據(jù)特征建立馬爾科夫鏈模型，將數(shù)據(jù)信息劃分優(yōu)先級，優(yōu)先級特征量的大小代替初始通信特征值，以保證快速傳輸優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)信息。但本研究算法存在某些環(huán)節(jié)功能不穩(wěn)定，需要人工監(jiān)控，這也是后續(xù)本系統(tǒng)需要加強(qiáng)和改進(jìn)的方向。