杜光輝+鄭艷娟

摘 要： 傳統(tǒng)的金融大數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)系統(tǒng)存在效率較低、儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)量較少、速度較慢等問題，很難再適用于金融數(shù)據(jù)規(guī)模越來越大的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，為此，提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先，基于設(shè)計(jì)要求構(gòu)建系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框架，由此通過時(shí)鐘同步的采樣電路圖設(shè)計(jì)出硬件集成電路的過程；然后，根據(jù)不同的層次構(gòu)建出軟件函數(shù)的模型；最后，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性展開分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有良好的儲(chǔ)存性能，其空間的儲(chǔ)存量也較大，執(zhí)行效率較高。

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境； 金融大數(shù)據(jù)； 存儲(chǔ)系統(tǒng)； 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： TN915.08?34； TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2017）23?0085?04

Abstract： The traditional information storage system of finance big data has the problems of low efficiency， less storage data quantity and slow storage speed， and is difficult to apply to the Internet of Things environment with increasingly?large finance data size. Therefore， a dynamic security storage system of finance big data was designed in Internet of Things environment. The overall design framework of the system was constructed according to the design requirement， and the hardware integrated circuit was designed with the clock synchronous sampling circuit diagram. The model of the software function was constructed according to the different levels. The rationality of the system design is analyzed. The experimental result shows that the designed storage system has high storage performance， large space storage capacity， and high execution efficiency.

Keywords： Internet of Things environment； finance big data； storage system； system design

0 引 言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)也在不斷的進(jìn)步，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足金融行業(yè)大量信息的儲(chǔ)存，存在儲(chǔ)存空間小、效率低等問題[1?2]。為了達(dá)到金融大量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的要求，基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生[3?4]。對(duì)于初創(chuàng)的金融企業(yè)來說，按照這種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以大量的節(jié)約資金，也不用擔(dān)心硬件與軟件的維護(hù)問題[5]。金融大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的高效率性與空間大的優(yōu)勢(shì)對(duì)于金融企業(yè)的客戶來說是至關(guān)重要的[6]。如果數(shù)據(jù)丟失，不但危害了客戶的個(gè)人信息安全，也會(huì)給金融企業(yè)造成客戶流失的現(xiàn)象，對(duì)經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失。

文獻(xiàn)[7]中提出了IP資源網(wǎng)絡(luò)的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)置，利用IP的監(jiān)測(cè)功能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如果數(shù)據(jù)需要被存儲(chǔ)時(shí)，依靠IP的功能就可以迅速作出反應(yīng)，完成一系列的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過程。但是IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度極其高，其儲(chǔ)存系統(tǒng)的空間較小，不適合當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因此無法滿足金融大量數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存需求。文獻(xiàn)[8]中提出一種策略調(diào)度的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)海量儲(chǔ)存的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，在負(fù)載均衡一定的條件下，將海量存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類并再次儲(chǔ)存，能夠?qū)崿F(xiàn)金融大數(shù)據(jù)的聚類性分析。但是這種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容易受到存儲(chǔ)性能的約束，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本大大增加。文獻(xiàn)[9]中提出了SAN技術(shù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法雖然能夠使數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存速度變快，但是其技術(shù)并不成熟，儲(chǔ)存性能還在研究之中。

針對(duì)上述觀點(diǎn)，本文提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先構(gòu)建了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框架，基于框架設(shè)計(jì)了系統(tǒng)硬件的集成電路過程；然后根據(jù)不同的層次構(gòu)建出了軟件函數(shù)的模型；最后對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性展開分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)具有較高的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存速度與較大的儲(chǔ)存空間，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的大量儲(chǔ)存與讀取，為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存功能的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)

設(shè)計(jì)

1.1 金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求就是信息采集速度快、儲(chǔ)存容量大?；谠O(shè)計(jì)的要求，構(gòu)建了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由圖1可知，金融大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)主要包括：總線傳輸?shù)奶幚砥鳌⑦B接的電路、控制設(shè)備、主控計(jì)算機(jī)、外部存儲(chǔ)器、電路的復(fù)位器。

在系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)的輸入與輸出是基于觸發(fā)裝置與采集裝置基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。數(shù)據(jù)觸發(fā)的總線路與模擬的總線路共同構(gòu)建了數(shù)據(jù)儲(chǔ)存區(qū)域，將金融大數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并傳輸?shù)街骺氐挠?jì)算機(jī)中，并通過模擬總線路的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

金融大數(shù)據(jù)的模擬線路主要是：將存儲(chǔ)系統(tǒng)中的金融大數(shù)據(jù)通過動(dòng)態(tài)增益碼的調(diào)度傳送到環(huán)形的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)域，并進(jìn)行分析。endprint

金融大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程主要是：緩沖區(qū)的信號(hào)流與控制器傳輸?shù)男盘?hào)流相互融合流向PCI的總線。根據(jù)數(shù)據(jù)管理的調(diào)度與評(píng)價(jià)器的分析，通過QOS數(shù)值對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行連接。其存儲(chǔ)的功能有：

（1） 將PCI總線應(yīng)用到外置式的系統(tǒng)控制器的處理器中進(jìn)行緩沖區(qū)的運(yùn)行。

（2） 數(shù)據(jù)信號(hào)的處理芯片與外部的存儲(chǔ)空間相互融合，實(shí)現(xiàn)人類與機(jī)器的通信。

（3） 動(dòng)態(tài)增益控制：通過計(jì)算機(jī)分配到的處理器設(shè)計(jì)出相應(yīng)的動(dòng)態(tài)增益碼，使大量的數(shù)據(jù)穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)。

1.2 基于總體架構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)上述總體框架結(jié)構(gòu)對(duì)存儲(chǔ)的硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)。硬件的模塊主要包括：電路的同步、電路的復(fù)位、模塊內(nèi)部的觸發(fā)裝置、電路的程序加載、電路的存儲(chǔ)接口。金融大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的電路同步開關(guān)應(yīng)該選擇12位采樣數(shù)據(jù)的模塊，將調(diào)制的電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)增益的反饋采樣。金融大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)線性的動(dòng)態(tài)可在-50～50 dB范圍內(nèi)波動(dòng)。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的特點(diǎn)，采用網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)接口的功能模塊，并對(duì)反饋的動(dòng)態(tài)增益模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)離不開時(shí)鐘同步的采樣，電路圖如圖2所示。

在金融大數(shù)據(jù)時(shí)鐘電路的端口，放置AD2014的4階開關(guān)電源低通濾波，從而使輸出的電壓具有一定的穩(wěn)定性。通過共享端口的自定義緩沖功能，實(shí)現(xiàn)主機(jī)與大數(shù)據(jù)傳輸之間的實(shí)時(shí)通信。

基于金融大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)鐘同步系統(tǒng)的采樣電路可以設(shè)計(jì)出與外部I/O設(shè)備接口相連接的采樣轉(zhuǎn)換器。將數(shù)據(jù)通道設(shè)置的12位采樣數(shù)據(jù)的模塊換成16位的，使用±15 V雙極性的樣本輸入法，并使用EOC信號(hào)的轉(zhuǎn)換器將TOUT轉(zhuǎn)換成CNNST。

采用轉(zhuǎn)換的序列代碼來實(shí)現(xiàn)金融大數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存容量擴(kuò)展，而I/O設(shè)備的外部接口采用AD231的動(dòng)態(tài)增益的雙向通道來控制電路，并與95230A的數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，通過外部I/O的接口電源與內(nèi)核電源的共同供電，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的不斷存儲(chǔ)，從而使輸出波形數(shù)據(jù)具有一定的自適應(yīng)性能。根據(jù)上述特點(diǎn)，基于總體架構(gòu)的存儲(chǔ)硬件中集成電路的設(shè)計(jì)過程如圖3所示。

1.3 基于總體架構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)總體架構(gòu)的模式對(duì)金融大數(shù)據(jù)的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的目的就是擁有高內(nèi)聚、低耦合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的模式。物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)具有分布性廣和樣式多的特點(diǎn)，因此，軟件部分的設(shè)計(jì)分成了三個(gè)不同的層次，分別是儲(chǔ)存層、邏輯層、訪問層。

儲(chǔ)存層能夠?yàn)榻鹑诖髷?shù)據(jù)儲(chǔ)存一定的信息量，進(jìn)行頁面交互后，下達(dá)命令，儲(chǔ)存層就可以與邏輯層連接，并將指令下達(dá)到邏輯層。

邏輯層具有承上啟下的作用，對(duì)接收到的指令進(jìn)行處理與分析，并通過數(shù)據(jù)的接口將指令下達(dá)到訪問層，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀取。

訪問層的功能主要有：存儲(chǔ)與讀取、數(shù)據(jù)插入與更新、查詢與刪除。

在上述的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下金融大數(shù)據(jù)軟件設(shè)計(jì)具有較高的實(shí)用性，如果邏輯層出現(xiàn)一定的變化，那么只需要重新編輯邏輯層中的程序即可，沒有必要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行修改。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

為了驗(yàn)證物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，以某個(gè)金融公司的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.1 實(shí)驗(yàn)步驟

2.1.1 參數(shù)設(shè)置

根據(jù)上文中構(gòu)建的金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置如下：

（1） 金融大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于環(huán)形的緩沖區(qū)域，所捕獲的數(shù)據(jù)浮動(dòng)范圍設(shè)置為-35～55 dB，數(shù)據(jù)疊加的最大量為92 dB，轉(zhuǎn)換器的輸出幅度為±15 V。

（2） 將DSP中的數(shù)據(jù)收集通道設(shè)置為15個(gè)，并進(jìn)行同步與異步的輸入處理。

（3） 將收集到的數(shù)據(jù)在緩沖區(qū)域內(nèi)的循環(huán)放大器的數(shù)據(jù)采樣功率設(shè)置為250 Hz。

（4） 將控制器中的DAC分辨率設(shè)置為16位。

（5） 將放大器中的功率分辨率設(shè)置為15位。

（6） 將數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換速率設(shè)置為150 Hz。

2.1.2 數(shù)據(jù)分析

讓金融公司若干個(gè)員工同時(shí)上傳數(shù)據(jù)，并及時(shí)記錄儲(chǔ)存速度的變化，如表1所示。

根據(jù)表1可知，1個(gè)員工上傳數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)速度與2個(gè)、5個(gè)、10個(gè)、20個(gè)員工上傳數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)速度相差不大。

基于表1中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度來檢測(cè)讀取金融大數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存量的大小，如圖4所示。

讀取基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)量的大小對(duì)時(shí)間的影響并不大，隨著時(shí)間的流逝，讀取數(shù)據(jù)量的漲幅反而較低。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

傳統(tǒng)的金融大數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存的效率較低，其儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)量較少，速度也比較慢，很難再適用于數(shù)據(jù)規(guī)模越來越大的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，因此基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是非常及時(shí)的，能夠融入到現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展之中。

根據(jù)上文中的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)對(duì)程序進(jìn)行加載，保證不同存儲(chǔ)方式下的干擾元素一定，將傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)與基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的存儲(chǔ)系統(tǒng)效率進(jìn)行對(duì)比，其對(duì)比結(jié)果如圖5所示。

由圖5可知，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)安全儲(chǔ)存系統(tǒng)具有較好的數(shù)據(jù)融合性能，提高數(shù)據(jù)的調(diào)度效率，隨著時(shí)間的流逝，其調(diào)度效率可接近100%，與傳統(tǒng)的儲(chǔ)存系統(tǒng)相比，更好地展示了其設(shè)計(jì)的合理性與應(yīng)有的價(jià)值。

傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)與基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的存儲(chǔ)系統(tǒng)的儲(chǔ)存空間大小對(duì)比如圖6所示。

由圖6可知，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)具有較大的空間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)相比，能夠更好地儲(chǔ)存大量的數(shù)據(jù)，保障數(shù)據(jù)的安全性。

基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)具有較高的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存速度與較大的儲(chǔ)存空間，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的大量儲(chǔ)存與讀取。

3 結(jié) 語

基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的金融大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)大大降低了存儲(chǔ)系統(tǒng)的危險(xiǎn)性，擴(kuò)大了存儲(chǔ)的空間，提高了存儲(chǔ)的速度。通過對(duì)硬件系統(tǒng)采用時(shí)鐘同步技術(shù)可以調(diào)節(jié)總線的控制力度，對(duì)數(shù)據(jù)的傳送性能也有提高的作用。由系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可以分析出，該系統(tǒng)具有良好的金融大數(shù)據(jù)儲(chǔ)存性能，其效率較好，為我國的金融事業(yè)提供了有力的支持。

參考文獻(xiàn)

[1] 焦盧玲，李克.大容量光存儲(chǔ)技術(shù)助力大數(shù)據(jù)時(shí)代金融業(yè)存儲(chǔ)升級(jí)[J].中國金融電腦，2015（7）：87?89.

[2] 肖潔.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)優(yōu)化管理研究[J].計(jì)算機(jī)仿真，2016，33（12）：436?439.

[3] 蔡慶豐，郭春松，陳詣之.大數(shù)據(jù)思維在金融學(xué)研究中的運(yùn)用[J].經(jīng)濟(jì)學(xué)動(dòng)態(tài)，2015（3）：104?114.

[4] 李敏，倪少權(quán)，邱小平，等.物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于上下文的Hadoop大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)模型[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2015，35（5）：1267?1272.

[5] 周明快.基于CP?ABE的云計(jì)算改進(jìn)屬性加密安全訪問控制策略設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2015，23（1）：297?299.

[6] 杜永紅.大數(shù)據(jù)時(shí)代互聯(lián)網(wǎng)金融發(fā)展對(duì)策研究[J].價(jià)格理論與實(shí)踐，2015（7）：109?111.

[7] 任凱，鄧武，俞琰.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)日志分析系統(tǒng)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2016，39（2）：39?41.

[8] 周丹，吳春明.基于多散點(diǎn)信任評(píng)估的安全性融合云存儲(chǔ)設(shè)計(jì)研究[J].科技通報(bào)，2016，32（5）：77?81.

[9] 陸一飛，張震偉，陶軍，等.基于控制中心的新型SAN架構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2016，53（6）：1292?1305.endprint