基于中台架构的内生性数据安全交互系统设计

王逸兮，廖荣涛，叶宇轩

（国网湖北省电力有限公司信息通信公司，湖北武汉 430077）

中台的应用目的在于低成本、高速率地提升企业创新能力，始终以构建企业共享服务作为实践核心[1-2]。就现有发展情况来看，“前台”主机能够独立应对各类型一线业务，能够较为敏捷地适应市场需求，而“中台”则可将企业产品技术能力与数字运营能力转化为强有力的业务支撑体系。

随着中台架构复杂性程度的增大，交互式传输协议的实效性能力会出现不断下降的变化趋势。为解决此问题，消息队列型交换系统利用FPGA 控制主机，记录内生性数据的实际传输需求，再借助USB端口，建立必要的信息交互传输通道。然而此系统所存储的内生性数据在中台间的交互效率过低，易导致协议交互性水平的持续下降。为避免上述情况的发生，设计了基于中台架构的内生性数据安全交互系统，在CAN 中台总线控制器的支持下，连接必要的交互式协议栈，再联合寄存器处理模块，实现对内生性数据交互格式的转换处理。

1 系统硬件设计

基于中台架构内生性数据安全交互系统的硬件执行环境由CAN 中台总线控制器、寄存器处理模块、内生处理器交互控制模块三部分共同组成，具体搭建方法如下。

1.1 CAN中台总线控制器

CAN 中台总线控制器是内生性数据安全交互系统的核心硬件执行结构，可在CAN 总线的作用下，将出入口节点调试成统一的连接形式，再借助CAN适配器，建立内生性节点与中台上机位之间的实用连接关系[3]。交互式传感器位于CAN 中台总线控制器末端，可联合两类内生性节点，对待处理数据进行整合与处理，再在感知到交互传输信号后，将这些已存储信息参量释放于空白的系统信道结构体之中，以此来使中台架构始终保持相对空闲的存在状态，一方面抑制内生性数据的混乱传输行为，另一方面控制交互式传输协议对中台主机造成的阻碍性影响强度[4-5]。图1 为CAN 中台总线控制器结构图。

图1 CAN中台总线控制器结构图

1.2 寄存器处理模块

CAN 中台总线控制器通过配置寄存器处理模块的方式，实现对内生性数据传输行为的有效调节，再借助内生处理器交互控制模块，达到控制中台架构体系的操作目的。一般情况下，寄存器处理模块具备工作模式、复位模式两种连接形态，前者能够较好地鉴别中台架构现阶段所执行的发送识别码，并可遵照交互式传输协议的实际应用需求，对内生性数据进行驱逐或聚合处理；后者主要面对中台架构中的验收代码，在不考虑其他干扰条件的情况下，只有在总线定时结果保持为“1”时，寄存器处理模块才能在内生性数据集群中，占据相对较为良好的交互地址分配权限[6-7]。表1 为寄存器地址分配情况。

表1 寄存器地址的分配

1.3 内生处理器交互控制模块

内生处理器交互控制模块在系统寄存器处理模块的作用下，满足CAN 中台总线协议的实际传输需求，并可在借助交互式连接协议栈的同时，实现对数据安全映射关系的精准定义[8-9]。简单来说，内生处理器交互控制模块具备较强的信息采样与发送能力，可为系统核心处理主机提供一定强度的报文传输流量，一方面将中台架构体系调试至相对较为完善的连接模式，另一方面也可完成对内生性数据连接行为的更改与调试[10-11]。由于交互控制环节的存在，中台架构中暂存的内生性数据可直接传输至CAN 中台总线控制器、寄存器处理模块等多个应用结构体之中，并可在不违背交互式连接协议栈执行需求的基础上，分辨现有数据安全映射关系是否能够与系统的实际应用能力相匹配。图2 为内生处理器交互控制模块结构图。

图2 内生处理器交互控制模块结构图

2 系统软件设计

在系统硬件执行环境的支持下，按照交互式协议栈连接、数据安全映射关系定义、交互格式转换的处理流程，完成系统的软件执行环境搭建，两相结合，实现基于中台架构内生性数据安全交互系统的顺利应用。

2.1 交互式连接协议栈

交互式连接协议栈可影响中台架构环境中的内生性数据传输行为，并可在CAN 总线控制器、寄存器处理模块等多个硬件执行结构的作用下，实现对系统调试作用能力的规划与分配[12]。常见的交互式连接协议栈包含IPX/SPX、TCP/IP、NetBEUI、RS-232-C 4 种应用形式。其中，IPX/SPX 协议栈具有强大的路由功能，可将中台架构中暂存的内生性数据转存至其他系统应用平台体系之中。TCP/IP 协议栈的操作灵活性最强，可直接作用于中台架构中的数据安全交互处理结构，并可将待传输内生性数据转化成既定存储格式[13]。详细的交互式协议栈连接原理如表2所示。

表2 交互式协议栈连接原理

2.2 数据安全映射关系定义

在信息传输格式保持不变的情况下，待处理内生性数据的存储数值量越大，最终所建立的安全性映射关系也就越复杂，反之则越简单。在不考虑其他干扰条件的情况下，安全映射关系定义结果同时受到内生性数据输出量、平台交互处理时间两项物理指标的直接影响[14-15]。内生性数据输出量可表示为β，随中台架构运行时间的延长，该项物理量基本保持不断上升的数值变化趋势，但由于交互式连接协议栈的存在，该项物理量的最大值始终不会超过内生处理器主机所能承载的最大信息输出条件。平台交互处理时间可表示为Δt，一般情况下，该项物理量的数值结果越大，最终定义所得的数据安全映射关系也就越完善。联立上述物理量，可将内生性数据的安全映射关系定义为：

式中，Ln代表与中台架构匹配的最大交互信息输入条件，g代表交互式连接协议栈的安全化作用系数，p代表中台架构体系内的内生性数据输出调度系数。

2.3 交互格式转换

一般情况下，转换前数据格式保持为逆向连接的传输形式，随着中台架构作用能力的增强，该类型数据的传输范围相对较为局限，很难实现对内生性数据交互效率的稳定提升[16]。为解决此问题，将数据格式转化为顺向连接的传输形式，且由于数据信息之间的安全映射关系始终保持不变，处于该格式的内生性数据能够在系统环境中较好传输，从而实现对信息交互效率值的稳定提升。设I代表转换前的内生性数据交互定义系数，f代表转换后的内生性数据交互定义系数，联立式（1），可将中台架构体系的数据交互格式转换公式定义为：

3 对比实验分析

为验证基于中台架构内生性数据安全交互系统的实际应用价值，设计如下对比实验。搭建如图3所示的数据交互处理平台，分别将实验组控制主机、对照组控制主机与平台网关设备相连，其中实验组控制主机搭载基于中台架构内生性数据安全交互系统，对照组控制主机搭载消息队列型交换系统。

图3 数据交互处理平台

SIR 指标能够反映安全交互系统传输协议的实际利用效率，一般情况下，SIR 指标数值越大，安全交互系统传输协议的实际利用效率也就越高，反之则越低。表3 记录了实验组、对照组SIR 指标数值的具体变化情况。

表3 SIR指标数值对比表

分析表3 可知，随着实验时间的延长，实验组SIR 指标保持先上升、再稳定的数值变化趋势，整个实验过程中的最大数值结果达到了71.0%。对照组SIR 指标则始终保持下降与上升交替出现的数值变化趋势，整个实验过程中的最大数值结果仅能达到54.8%，与实验组极值相比，下降了16.2%。综上可知，应用基于中台架构内生性数据安全交互系统后，SIR 指标数值得到了提升，能够满足提升安全交互系统传输协议利用效率的实际应用需求。

内生性数据从一个中台节点跳转至另一个中台节点所需的传输时间，也能够描述安全交互系统传输协议的实际利用效率，一般情况下，传输时间越短，安全交互系统传输协议的实际利用效率也就越高，反之则越低。具体实验数值对比情况如表4所示。

表4 内生性数据跳转传输时间对比表

分析表4 可知，随着内生性数据总量的增大，实验组跳转传输时间始终保持稳定性上升的数值变化趋势，整个实验过程中的最大数值结果仅能达到2.6 ms。对照组跳转传输时间也始终保持不断上升的数值变化趋势，且实验后期的数值上升幅度明显高于实验前期，整个实验过程中的最大数值结果达到了5.9 ms，与实验组极值相比，上升了3.3 ms。综上可知，应用基于中台架构内生性数据安全交互系统后，内生性数据从一个中台节点跳转至另一个中台节点所需的传输时长得到了有效控制，能够较好促进安全交互系统传输协议实际利用效率的提升。

4 结束语

在CAN 中台总线控制器的作用下，寄存器处理模块、内生处理器交互控制模块的实际应用能力得到最大化激发，不仅能够实现对交互式协议栈的连接，也可较好转换交互数据的现有存储格式。从实用性角度来看，基于中台架构内生性数据安全交互系统可在提升SIR 指标数值的同时，缩短内生性数据从一个中台节点跳转至另一个中台节点所需的传输时长，具备较强的实际应用价值。