云框架結構穩定性的檢測平臺設計與實現

孫寶剛

摘 要： 云框架結構被廣泛應用于各種領域，傳統云框架結構穩定性的檢測平臺可應用性較低。因此，設計應用性高的云框架結構穩定性的檢測平臺，該平臺由采集模塊、處理模塊和穩定性檢測模塊組成。采集模塊在云框架結構上設置多個采集節點，每個采集節點獨立進行采集、分類和對比工作，進而得到云框架結構的穩定性樣本，并將這些穩定性樣本傳輸到處理模塊。處理模塊利用云計算對穩定性樣本進行分析，挑選出其中最具典型的穩定性樣本，組成待測樣本。穩定性檢測模塊利用云計算給出的整體檢測方案和局部檢測方案對待測樣本進行檢測，以滿足使用者對穩定性檢測重點的不同需求。平臺實現部分給出了平臺功能結構圖和穩定性檢測代碼。實驗結果表明所設計平臺具有較高的可應用性。

關鍵詞： 云框架結構； 穩定性樣本； 檢測平臺； 檢測代碼

中圖分類號： TN911?34； TP311 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）04?0066?04

Design and implementation of detection platform for cloud frame structure stability

SUN Baogang

（Chongqing College of Humanities， Science and Technology， Chongqing 401524， China）

Abstract： The cloud frame structure is widely used in various fields， the traditional detection platform for cloud frame structure stability has low applicability. Therefore， a detection platform with high applicability is put forward for the cloud frame structure stability. The platform is composed of the acquisition module， processing module and stability detecting module. Multiple collection nodes are set up on the cloud frame structure by the acquisition module. Each acquisition node performs independent acquisition， classification and comparison， and then obtains the stability samples of the cloud frame structure， and transmits the stability samples to the processing module. The processing module analyzes the stability samples by using cloud computing， and selected the most typical stability samples to form the samples under test. The stability detection module gives the overall detecting scheme and local detecting scheme by means of cloud computing to detect the samples under test， so as to meet the different needs of users for the focus on the stability detection. A platform function structure diagram and stability detecting code are given in the platform implementation section. The experimental result shows that the platform has high applicability.

Keywords： cloud frame structure； stability sample； detection platform； detecting code

0 引 言

隨著網絡時代的來臨，網絡信息的存儲量越來越多，網絡應用技術愈加復雜，由此產生的網絡信息安全危機也愈加嚴重。我國于2014年2月建立了網絡信息安全組織，宣告了我國有關部門對網絡安全的重視程度。云框架結構應用的出現，為網絡安全帶來了新的曙光[1?3]。云框架結構的穩定性，是網絡能否進行安全運行的基礎保障，為此產生了云框架結構穩定性的檢測平臺。由于云框架結構被廣泛應用于各種領域，故可應用性高的云框架結構穩定性的檢測平臺的提出，對網絡時代的發展具有重要意義[4?6]。

傳統的云框架結構穩定性的檢測平臺對云框架結構穩定性的檢測較為局限。如文獻[7]提出基于網絡日志的云框架結構穩定性的檢測平臺，該平臺通過對云框架結構應用運行中產生的網絡日志進行監控和解析，間接得出云框架結構的穩定性樣本。其檢測效率較高，但檢測準確性仍待加強。文獻[8]提出基于Markov模型的云框架結構穩定性的檢測平臺，其利用網絡日志對Markov模型進行訓練，訓練好的Markov模型能夠對云框架結構穩定性進行準確檢測。但該平臺的算法復雜，對不同領域云框架結構應用的應用性不高。文獻[9]提出基于哈希算法的云框架結構穩定性的檢測平臺，其利用哈希算法實現平臺對云框架結構穩定性的高效檢測，平臺的使用靈活性較高，但檢測準確性不高。文獻[10]提出基于類聚算法的云框架結構穩定性的檢測平臺，其通過采集大量云框架結構穩定性樣本，對這些樣本實施類聚算法，極大地增強了平臺的檢測準確性，但其算法復雜，檢測效率不高。因此，設計了應用性高的云框架結構穩定性的檢測平臺。實驗結果表明，所設計平臺擁有較高的可應用性。

1 云框架結構穩定性的檢測平臺設計

云框架結構穩定性的檢測平臺由采集模塊、處理模塊和穩定性檢測模塊組成。采集模塊利用分布式理念，實現了平臺對云框架結構穩定性樣本的快速采集，并有效增強了平臺的可應用性。云計算為處理模塊和穩定性檢測模塊提供處理技術和檢測技術，幫助這兩個模塊進行高效、準確的處理、檢測工作。

1.1 采集模塊設計

由于云框架結構具有很強的計算能力，導致其數據過于龐大，而其中穩定性數據的獲取需要經由多時間段數據的對比得出，并非單次獲取。因此，對云框架結構穩定性的檢測平臺中采集模塊的設計，應特別注意數據對比樣本的典型性和其對比效率。

為了在龐大的數據體系中尋找到最具典型的云框架結構穩定性樣本，應先大量采集云框架結構總體樣本，并對所采集到的樣本進行高速分類，進而獲取其中穩定性樣本。為此，采集模塊在云框架結構上設置了多個采集節點，每個采集節點獨立進行采集、分類和對比工作，最終將各節點獲取的穩定性樣本統一匯總，并傳輸到處理模塊，如圖1所示。

圖1中的采集工作效率較高，且能夠增強云框架結構穩定性的檢測平臺的可應用性。這是因為所設計的采集模塊采用了分布式理念，其在將復雜事務簡化處理、提高效率的同時，又將各采集節點最終的穩定性樣本匯總，降低了傳輸過程中樣本的丟失率，進而增強平臺可應用性。因此，該采集模塊能夠較好地對云框架結構穩定性數據進行實時采集，滿足平臺的設計初衷。

1.2 處理模塊設計

處理模塊通過分析采集模塊中各采集節點所提供的云框架結構穩定性樣本，挑選出其中最具典型的穩定性樣本。為了提高云框架結構穩定性的檢測平臺的可應用性，處理模塊中處理器的分析和挑選工作均基于云計算實現。云計算擁有較強的擴展能力和運算性能，能夠實現云框架結構穩定性樣本的大規模分析和挑選工作，其處理原理如圖2所示。

由圖2可知，當處理模塊中的處理器接收到采集模塊傳來的云框架結構穩定性樣本時，云計算會立即提供分析標準，處理器經由該標準分析穩定性樣本參數，并對其進行格式轉換和安全性檢測，將樣本中的不安全數據排除。格式轉換工作在處理模塊中非常重要。不同采集節點獲取到的云框架結構穩定性樣本的格式多種多樣，這在一定程度上加重了處理模塊的工作壓力。將穩定性樣本格式統一化，不但能夠減輕處理器挑選工作的壓力，也能夠提高云框架結構穩定性的檢測平臺的檢測準確性。

處理器會對存在不安全數據的穩定性樣本給予傳輸限制。安全性檢測后，云計算將給出樣本挑選標準，經由云計算挑選標準獲取到典型云框架結構穩定性樣本。

1.3 穩定性檢測模塊設計

將云計算納入到穩定性檢測模塊的檢測器中，以進行云框架結構的穩定性檢測。云框架結構穩定性的檢測平臺對使用者的檢測重點進行了調研，并利用云計算給出了兩種檢測方案，分別是整體檢測方案和局部檢測方案，如圖3、圖4所示。

由圖3、圖4可知，整體檢測方案是穩定性檢測模塊的基礎，局部檢測方案也需要用到整體檢測方案中的檢測數據。云框架結構的典型穩定性樣本即為穩定性檢測模塊中的待測樣本。待測樣本在整體檢測方案下，首先經由格式轉換變為占用內存率較小的格式，這對提高云框架結構穩定性的檢測平臺的可應用性具有重要意義。

檢測器利用云計算標準進行待測樣本的檢測工作，云計算也提供了樣本的結構檢測和規則檢測，以排除格式轉換的操作誤差。檢測器的云計算標準檢測將進行兩次，通過對兩次結果進行對比，得出初始檢測結果。初始檢測結果在進行安全性分析后，穩定性檢測模塊會將檢測結果進行整理，獲取到最終結果，并將其傳輸給使用者。

局部檢測方案的檢測原理與整體檢測方案的檢測原理類似，不同之處在于其對于待測樣本的檢測步驟較少，局部檢測方案的主要檢測結果是通過多次分析整體檢測方案檢測數據獲取到的的，其最終檢測結果也會實時傳輸給使用者。

2 云框架結構穩定性的檢測平臺軟件設計

2.1 平臺功能設計

云框架結構穩定性的檢測平臺的功能結構圖如圖5所示。

由圖5可知，軟件為云框架結構穩定性的檢測平臺提供的功能有：運行總調度功能、數據采集控制功能、數據標準檢測功能、特殊數據檢測功能和3D結果呈現功能，其功能介紹如下：

（1） 運行總調度功能。該功能為云框架結構穩定性的檢測平臺提供重置、升級以及各模塊功能的參數設定的操作，是整個平臺的管控核心。其他四種功能均經受運行總調度功能管理。

（2） 數據采集控制功能。該功能能夠對采集模塊中各采集節點的行為進行控制。其不但可以規定采集節點的自動采集模式，也可以在采集節點不正常采集的情況下，停止并重置采集工作，或對采集工作進行人為操作。

（3） 數據標準檢測功能。該功能是穩定性檢測模塊的控制端。在正常情況下，數據標準檢測功能處于實時開啟狀態，只有當云框架結構穩定性的檢測平臺遭受攻擊時才處于關閉狀態。關閉狀態下的數據標準檢測功能能夠保護平臺穩定性樣本不被更改或盜用，提高了平臺的安全性。

（4） 異常數據檢測功能。該功能的針對性較強，當穩定性檢測模塊出現工作突然終止或檢測結果偏差較大時，云框架結構穩定性的檢測平臺會自動調用異常數據檢測功能，重新開始進行云框架結構穩定性數據的處理和檢測。在平臺正常運行情況下，使用者也可以利用這一功能檢查穩定性檢測平臺的輸出結果。

（5） 3D結果呈現功能。3D結果呈現功能就是將穩定性檢測平臺的輸出結果以3D建模形式呈現在使用者眼前。這一功能極大地方便了非專業人員對云框架結構穩定性的理解，銷售方也可以根據云框架結構穩定性的檢測平臺的3D結果呈現功能，為購買者介紹云框架結構應用。

2.2 平臺穩定性檢測代碼設計

云框架結構穩定性的檢測平臺利用軟件對穩定性檢測模塊進行的云框架結構穩定性檢測工作設計了專屬代碼。假設所需檢測的云框架結構穩定性數據為文本格式，則其進行單次檢測工作的代碼設計如下：

Latin deviation="穩定性檢測模塊"；

/Latin

fit deviation="穩定性檢測模塊"；

parameter rate= "250 MHz"；

/parameter

parameter network= "1 000 Hz"；

/parameter

ask begin or ask；

ask fetch or ask；

/fit

對上述代碼進行解析可知，穩定性檢測模塊對不同樣本的檢測工作是獨立進行的，其對不同云框架結構穩定性樣本所下達的檢測指令也是不同的。當給予云框架結構穩定性樣本的檢測命令為：Latin deviation=“穩定性檢測模塊”、“rate，250 MHz”、“network，1 000 Hz”、“begin”和“fetch”，那么穩定性檢測模塊的命令輸出結果為：CF 250 MHz，Radio Beacon 1 000 Hz。

以上命令輸出結果會自動解析穩定性檢測模塊的工作狀態，當模塊的存儲量處于滿載時，該命令將不會自動進行云框架結構的穩定性檢測工作，這樣能夠有效避免檢測樣本中亂碼的形成。

3 實驗分析

本文所設計云框架結構穩定性的檢測平臺的應用能力，主要通過平臺在不同云框架結構應用穩定性檢測中，其檢測效率、檢測準確性的差值、平均值來驗證。其中，本文平臺的準確性數據主要來源于平臺對云框架結構應用中不穩定點的定位準確性。為了驗證本文平臺的應用能力，選取四個種類相差較大的云框架結構應用作為實驗對象。四種云框架結構應用的檢測效率和檢測準確性（統稱應用能力）如圖6～圖9所示。

由圖6～圖9可知，在四個云框架結構應用中，其檢測效率曲線和定位準確性曲線均較為穩定。對比來看，平臺對不同應用的檢測差值和平均值相差并不大。為了更為直觀地呈現出本文平臺的應用能力，將圖6～圖9中的各應用能力曲線數值匯總見表1。

由表1可知，本文平臺對四個種類相差較大的云框架結構應用的檢測效率平均值均維持在92.3%以上，各應用間的檢測平均差值波動不大，且均不高于2.6%；定位準確性平均值均維持在97.8%以上，各應用間的檢測平均差值幾乎無波動，且均不高于0.6%。經由分析以上結果能夠預測出，本文平臺對不同云框架結構應用的檢測效率和檢測準確性均較高，驗證了本文平臺擁有較高的可應用性。

4 結 論

本文設計應用性高的云框架結構穩定性的檢測平臺，該平臺由采集模塊、處理模塊和穩定性檢測模塊組成。采集模塊在云框架結構上設置多個采集節點，每個采集節點獨立進行采集、分類和對比工作，進而得到云框架結構的穩定性樣本，將這些穩定性樣本傳輸到處理模塊。處理模塊利用云計算對穩定性樣本進行分析，挑選出其中最具典型的穩定性樣本，組成待測樣本。穩定性檢測模塊利用云計算給出的整體檢測方案和局部檢測方案對待測樣本進行檢測，以滿足使用者對穩定性檢測重點的不同需求。平臺實現部分給出了平臺功能結構圖和穩定性檢測代碼。實驗結果表明，所設計平臺擁有較高的可應用性。

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