基于數學建模分析的高機密數據傳輸速率優化研究

李曉歌

(平頂山工業職業技術學院，河南 平頂山 467000)

高機密數據傳輸的本質其實和數據傳輸很類似，在各個運行中心中最為重要的就是相關的機密文件傳輸，可以說機密文件傳輸是每個運行中心的核心[1]。研究機密數據傳輸的目的主要是想提高其傳輸的速率，防止機密文件在傳輸中由于速率問題而發生泄露[2-3]。數學建模是目前分析數據傳輸速率以及數據傳輸優化的一種極為有效的方法，通過數據建模，可以讓數據傳輸的速率很快地提升，目前該方法已經被廣泛的應用于數據傳輸問題，但是傳統的利用數據建模來進行高機密數據傳輸速率優化的方法由于高機密文件自身的機密性質，導致網絡協議對接不順暢，會大大影響其傳輸的速率，因此本文設計了一種基于數據建模的新的數據傳輸速率優化方法，使數據傳輸更加有效。

1 基于數學建模分析的數據傳輸速率優化方法設計

1.1 采集高機密數據信息

采集高機密信息，首先，第一，需要讀取系統配置文件，設置采樣間隔及通信通道，利用反復循環方式對不同控制量進行采集，采集后對采集到的信息進行讀取，讀取后需要將基礎設置輸出并重新設置，第二，將出入口地址重新定義并進行后續傳輸，啟動電路保證數據可以公平分配，設置正確的向量控制規則。在控制時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行控制。第三，配置引腳裝置，將引腳裝置利用開關量的狀態來側面控制內部寄存器，數據的啟動[4]、儲存、讀取和采集一般采用輸入裝置進行基礎配置。若在數據傳輸過程中發生信號中斷的現象，需要及時調整網絡控制中的基礎協議，將具體流程重新配置。最后就需要進行數據的重載，數據重載第一步是要讀取系統配置的文件，然后根據配置的文件進行數據初始化，采集GPS 并將數據打包，篩選其中的有效數據，剔除無效數據，設置正確的通信信道，從而實現數據的采集[5]。

1.2 基于數據建模分析設計傳輸模板

數據建模分析可以將數據系統的進行整合，因此，選取上述采集的數據信息，進行建模，將建模的各項信息整合，以此設計出了傳輸模板。設計的傳輸模板具有綜合控制的功能，該模板具有很多基礎特征，比如該模板的寫入數據選用頁數為單位，通過頁數來實現模板的動作，控制芯片是在采集的信息數據基礎上進行讀入讀出控制，讀入與讀出選取特定的處理器，該處理器需要具有控制儲存器，確保其在各個狀態下都能發送出傳輸信號，與此同時，其還具有完整傳輸數據信息的優點。續寫時需要控制儲存器的時序，把控時序的具體狀態，從而實現靜態儲存，驅動器可以很好的完成現場數據的控制工作，保證數據控制驅動均在指定范圍內，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，在進行操作時，需要注意數據速率優化傳輸中的數據復制快慢問題，數據的復制過程主要是利用驅動的程序，在指定的空間內進行讀取后，提取需要的數據進行復制[6-7]。除此之外還需要將靜態儲存控制器進行靜態函數配置，將static inline void 寫入內聯空隙，設置驅動編程程序進行整個編程字符初始化，在整個操作過程中，如果存在剩余的數據，需要利用operation 驅動來進行編寫。如果出現了數據離散信號反映問題傳輸問題則需要對整個數據傳輸中的離散值進行重新賦予，確保其傳輸中的信道全部被封鎖，以保證高機密數據的傳輸無誤，操作過程中，注意將儲存器封鎖，利用拉高電平臺的方式來發送數據地址，完成數據的讀取。進行數據讀出操作時，需要將數據按照時序讀取，將數據的實際值進行離散組合，達成信號接口的對接。如果發送的指令是特定的數值，則需要將整個頁碼的地址進行固定，按照指定的順序進行跳變，得到需要的數值結果[8]。

1.3 計算高機密數據傳輸中的網絡時延

時延是高機密數據傳輸過程中的一個關鍵指標，因此需要進行計算，簡單來說，時延就是在兩個節點之間進行信息傳輸時從其中一個主時鐘中發送數據延時包，并將該數據包進行周期轉化發送的指標。時延發送主要是以數據包的格式，具體傳輸的過程如圖2 所示。

圖2 發送流程圖

計算的第一步將整個數據包的網絡延時時間記錄并選取差值，主要選取的時間是主時鐘到從時鐘的時間，差值計算后，根據差值將數據包的延時請求及時發送出來，設定發射時的時間為T1，設定接收到該延時數據包對應的時間為T2，標準的延時時間定義為T，將整個延時時間進行整合[9]，計算的結果如式(1)所示。

數據包在傳輸過程中由于對稱作用，導致傳輸的時間也是對應一致的狀態。因此，可用公式(2)來計算偏移誤差量offset，如式(2)所示。

在公式(2)中，T0 代表從時鐘同步數據包時間，delay 代表延時誤差。

1.4 綜合控制高機密數據傳輸速率

實現高機密傳輸的綜合控制就是需要控制數據在網絡化結構中的多個層次，以此來進行整個結構體系的分析，設備根據其數據采集的指標，具有不同的數據采集能力，利用具有不同數據采集能力的設備進行整體設備的綜合調控，以此來把控數據的分布，數據分布的線路需要進行控制器引腳的提前調控，整體的綜合流程必須通過數據采集的擴展流程來進行實現，實現時還需要利用數據拓展器。

寫入過程中收集的數據需要具有穩定可靠性，從驅動器收集的數據可以通過編程進行預處理，然后將不適合的頻率過濾掉，排除干擾后寫入內存。用于控制讀寫模塊的信號比較低，所以在使用靜態存儲器進行讀操作時，要注意按照信號方向完成數據寫入。通過以上流程，可以全面控制高機密數據的傳輸速率[10]。

2 實驗

為了檢測本文設計的基于數學建模分析的高機密數據傳輸速率優化方法能否有效的將傳輸的數據優化，以及其能否解決傳統傳輸速率優化方法的延時長，吞吐量小的問題，進行了對比實驗，如下所示。

2.1 實驗準備

選取的局域網設置為2GWindows，在Matlab R2012b CPU Intel 的條件下進行本實驗的準備工作，測試設計方法的性能。

2.2 實驗結果與討論

選取數據 大 小為100k、200k、300k、400k、500k、600k、700k的數據分別采用傳統的方法和本文設計的方法進行數據傳輸，統計所用時間，結果如表1 所示。

表1 實驗結果

由表1 可知，本文設計的基于數學建模分析的高機密數據傳輸速率優化方法能有效的將傳輸的數據速率優化，且其進行數據傳輸的時間比傳統方法低。

3 結論

綜上所述，本文設計的基于數學建模分析的高機密數據傳輸速率優化方法，利用數學建模分析了數據傳輸的模板，有效地解決了傳統方法的吞吐量低和延時長的問題，經過實驗檢測證明其可以有效地提升傳輸速率，且數據傳輸的時間遠低于傳統方法，有一定的參考價值。但是由于測試的樣本規格比較小，可能存在一定的誤差，還要在后續的應用中不斷完善。