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摘要：為穩定信息網絡的通信地址路由矢量，實現擴充中繼推送端口流量的目的，設計應急通信網絡大容量信息實時推送系統。以自定義應急協議通信模塊、網絡端信息負載均衡模塊的良性交互作為基礎條件，對實時消息推送管理模塊進行加固完善，實現新型信息實時推送系統的硬件運行環境搭建。在此基礎上，通過定義實時推送信息的方式，連接大容量網絡通信分發協議，并對應急推送兩種秘鑰進行按需分配，實現新型系統的軟件運行環境搭建，結合硬件執行單元，完成應急通信網絡大容量信息實時推送系統設計。仿真實驗結果表明，與傳統網絡信息推送系統相比，應用新型實時推送系統后，信息網絡通信地址路由矢量最大穩定系數超過1.60，中繼推送端口流量平均值接近2.35×1017T。

關鍵詞：應急網絡；通信信息；實時推送；協議通信；負載均衡；消息管理；分發協議；量子密鑰

從經營模式的角度來看，信息推送也可以說是"web廣播"的引申形式，在不同技術標準或是通信協議的支持下，已入網的互聯用戶可根據自身使用需求，連減少或增加網絡信息的容量占用情況，并以此達到維持通信負載的目的。這種便捷的推送處理技術既可以增加用戶與終端主機的聯系緊密度，也能從根本上縮減用戶在信息搜索方面所需的等待時間，真正意義上實現了網絡信息的按需分配，為提高用戶通信頻率提供了物理保障[1-2]。傳統的網絡信息推送系統利用Wireshark工具進行容量節點抓包，并在SDN算法的支持下，對網絡中所有處于應急狀態下的鏈路秘鑰進行維護處理，最終根據實時中繼節點所處的運行位置，完成對點推送處理。但隨著科學技術手段的進步，這種傳統系統的路由矢量穩定性、推送端口流量等物理條件始終不能達到預期標準。為解決上述問題，通過增設自定義應急協議通信模塊、連接分發協議等手段，搭建一種新型應急通信網絡大容量信息實時推送系統，并在后續應用過程中，突出說明該系統的實際應用價值。

1系統硬件設計

在自定義應急協議通信模塊、網絡端信息負載均衡模塊、實時消息推送管理模塊3個主要執行組織的支持下，新型信息推送系統硬件運行環境的搭建方法可按如下步驟進行。

1.1自定義應急協議通信模塊設計

自定義應急協議通信模塊是一種常見的SEMPP移動終端表現形式，可以通過長連接建立的方式，使推送系統核心計算機與相關硬件執行單元間建立良好的安全連通橋梁。完整的協議通信模塊包含一個客戶端設備和一個服務端設備。其中，客戶端設備負責驗證應急網絡中的信息證書，并按照既定公開原則，隨機生成一組實時信息數組[3-4]。服務端可在接收網絡容量請求的前提下，對信息數組證書進行公開處理，并根據其它硬件設備的deviceld編號，為其分配滿足應用需求的推送信息。

1.2網絡端信息負載均衡模塊設計

網絡端信息負載均衡模塊可直接獲取通信模塊客戶端的信息請求，并將其暫時存儲于緩沖區組織，當系統信道容量達到預期傳輸條件時，該模塊可直接代替核心計算機做出輸出處置，以保證消息推送管理模塊能夠獲得實時推送指令。為避免應急信息指令出現滯留現象，網絡端信息負載均衡模塊以Nginx平臺作為核心搭建設備。當自定義應急協議通信模塊按照額定傳輸請求，進入自主運行狀態時，客戶端組織會大量接收系統核心計算機發出的網絡信息指令[5-6]。在Lvs信道的連接下，網絡端信息負載均衡模塊首先與客戶端組織建立平衡物理連接，再借助各項應急推送協議不斷擴充信道的基礎容量，使同一時間進入模塊的信息數據總量達到最大值。當Lvs信道的基礎傳輸條件得到滿足后，Nginx平臺開啟自由運行模式，一方面承接由Lvs信道傳輸而來的數據信息，另一方面打開后置連接節點，使消息推送管理模塊的實時性得到有效滿足。

1.3實時消息推送管理模塊設計

實時消息推送管理模塊由任務存儲模塊、任務發送模塊兩個子模塊組成。其中，任務存儲子模塊以API組織作為核心搭建設備，可根據通信網絡環境后臺的應急運行規則，選擇系統需要執行的推送指令，并將這些信息數據以包結構的形式暫時存儲于IO芯片中[7]。該子模塊按照WEB推送形式對待存儲的數據結構進行連接判斷，以確保API組織能夠獲取到擴展性較強的推送消息隊列。任務發送子模塊是任務存儲子模塊的下級執行單元，不能對API組織中現存的信息指令進行修改處理，只能根據待推送指令的存儲先后順序，對其進行標記轉發操作，直至任務存儲子模塊中的現存信息被完全消耗[8-9]。詳細的實時消息推送管理模塊結構如圖1所示。

2系統軟件設計

按照實時推送消息定義、分發協議連接、量子秘鑰分配的操作環節，完成系統軟件運行環境搭建，軟、硬件結合，實現應急通信網絡大容量信息實時推送系統的順利運行。

2.1實時推送信息定義

實時推送消息定義為大容量網絡通信分發協議連接提供了物理條件，按照應急網絡對象群體的不同，可將具體操作分為業務層定義、控制層定義、轉發層定義3個主要方向[10-11]。業務層實時推送信息定義可總結為通信交互處理、程序連接兩個環節；控制層實時推送信息定義在整合應急網絡信道容量條件的基礎上，統計所有數據傳輸接口的準行條件，在不超過上限容量數值又遠高于下限容量數值的前提下，將業務層信息傳輸到控制層結構，完成推送指令的二次定義處置；轉發層實時推送信息定義主要面對各硬件執行設備，是推送指令定義的末尾環節，也是形成最終系統執行結果的重要參與環節。

2.2大容量網絡通信分發協議連接

大容量網絡通信分發協議連接是針對系統推送指令，進行的信息矢量二進制轉換處理[12-13]。應急通信網絡的信息矢量包含用于實時推送處理的所有文件數據，且這些信息自身都占據一定的容量空間，隨著系統運行時間的不斷增加，信道內傳輸信息大量累計，很容易突破系統的額定物理承載上限。為避免上述情況的發生，BB84、B92等連接協議會促使系統核心計算機生成多個推送基組織，并在其中附帶待推送數據文件轉碼所需的二進制規則，而這整個由生成到處理的運行過程，即為大容量網絡通信分發協議的連接操作[14-15]。假設攜帶BB84協議轉換請求的推送文件為“H端”、攜帶B92協議轉換請求的推送文件為“Y端”，則可將完整的二進制分發協議連接原理表示為圖2。

2.3應急推送量子密鑰分配

應急推送量子秘鑰分配是根據通信網絡比特序列，對待傳輸信息進行的編碼調制操作[16]。中間加密算子、尾指針是應急推送量子秘鑰分配操作的主體結構，一方面要順應各級硬件設備的通信運行要求，另一方面也要根據系統的傳輸需求，變換原始推送指令中的不合理連接成分，以保證系統推送操作得到良好的執行結果。至此，完成系統軟件運行環境搭建操作，實現應急通信網絡大容量信息實時推送系統的順利運行，具體秘鑰分配原理如圖3所示。

3實驗結果與分析

在Oracle背景環境的支持下，以VirtualMachine虛擬機作為實驗對象，設計多組仿真實驗。在每組實驗操作過程中，對照組虛擬機全部搭載傳統網絡信息推送系統，實驗組虛擬機全部搭載應急通信網絡大容量信息實時推送系統，控制其它影響因素保持不變，分別記錄應用實驗組、對照組系統后，相關實驗數據的具體變化趨勢。

3.1實驗參數設置

為保證實驗操作的嚴謹性，下表反應了相關實驗參數的配置詳情。處于真實性考慮，實驗組、對照組實驗參數始終保持一致。

3.2信息網絡通信地址路由矢量最大穩定系數對比

控制信息網絡應急系數為0.42，在70min的實驗時間內，分別記錄應用實驗組、對照組推送系統后，信息網絡通信地址路由矢量穩定系數的變化情況，具體實驗對比結果如表2所示。對比表1、表2可知，實驗組信息網絡通信地址路由矢量穩定系數先呈現穩定上升的變化趨勢，再達到基本穩定條件1.67后，開始出現小幅的波動變化趨勢。整個實驗過程中最大穩定系數為1.72，共出現2次，與理想最大值1.55相比，上升了0.17，實驗組穩定值1.67已經超過理想最大值，也變相說明實驗組系統在該實驗領域的應用優勢。對照組信息網絡通信地址路由矢量穩定系數總是在兩個較大值中間，呈現均勻上升的變化趨勢。整個實驗過程中1.08作為最頻繁出現的系數條件，與理想最大值相比下降了0.47。對照組最大值1.12與實驗組最大值1.72相比，下降了0.60。因此可認為，當信息網絡應急系數等于0.42時，應急通信網絡大容量信息實時推送系統具備提升地址路由矢量穩定系數的能力。

3.3中繼推送端口流量對比

控制網絡容量參數為0.83，在70min的實驗時間內，分別記錄應用實驗組、對照組推送系統后，中繼推送端口流量的變化情況，具體實驗對比結果圖4所示。分析圖4可知，理想中繼推送端口流量最大值位于實驗組曲線偏上位置，但與實驗組最大值3.35×1017T，依然相差0.14×1017T，觀察圖像可知，實驗組中繼推送端口流量最小值為1.26×1017T。由此可知，實驗組平均值約為2.31×1017T。對照組中繼推送端口流量最大值僅為1.14×1017T，遠低于理想最大值3.21×1017T，最小值為0.47×1017T，由此可知，對照組平均值約為0.81×1017T，遠低于實驗組。因此可認為，當網絡容量參數為0.83時，應急通信網絡大容量信息實時推送系統確實可大幅提升中繼推送端口的流量數值。

4結束語

以提升通信地址路由矢量、擴充中繼推送端口流量作為目的[17-18]，在協議模塊設計、量子密鑰分配等軟硬件執行操作的聯合下，搭建一種新型的應急通信網絡大容量信息實時推送系統。隨著應用時間的不斷增加，中繼節點分配不均不再對推送結果準確性產生負面影響，更加符合使用者對系統提出的實時傳輸要求。

參考文獻：

[1]崔艷萍，閻知知，王小巍，等.互聯網信息資源用戶獲取優化推送仿真研究[J].計算機仿真，2017，34（7）:273-276.

[2]鐘波，陶智勇.基于WebSocket的車輛GPS信息

作者：吳忠秀 單位：海南職業技術學院 通識教育學院