一种改进的移动Agent主动通信算法

一种改进的移动Agent主动通信算法

摘要：通信机制是Agent技术研究的重要课题，该文在移动Agent主动通信算法的基础上，提出了一种改进的移动Agent主动通信算法，解决了可靠通信问题，通过设置时间变量和超速等待，在Agent高速移动的情况下，强迫Agent停止移动，避免消息长时间不能传递的问题，完成可靠的消息传递。关键词：移动Agent主动通信通信失效消息等待移动智能体(mobileAgent，简称MA)是当前分布计算领域的研究热点。它可以在异构网络上的主机之间自主迁移，寻找合适的资源，利用与这些资源同处一台主机或子网的优势，处理或使用这些资源，代表用户完成特定的任务。通信机制是移动Agent的关键技术之一，通信的可靠性和效率直接影响到整个移动Agent系统的性能。1当前研究现状及存在问题1.1移动Agent的通信机制许多移动Agent支撑系统均提供了移动Agent的通信机制，一是广播方式，将网络看作是以消息发起者为根结点的树型结构，广播方式使得消息可以按某种规则(如深度优先，广度优先)在网络中传递，直到遍历所有的叶结点。二是消息转发方式，又可细分为HomeAgent转发模式和按路径转发模式。在HomeAgent转发模式中，每个移动Agent对应一个驻留在初始化结点上的HomeAgent，用于定位移动Agent的当前位置[1]。在按路径转发模式中移动Agent途经的每个结点都保留有其下一目标结点的位置信息，所有需要传递给MA的消息从初始结点开始按这条路径传递下去，直到移动Agent能真正接收到这些信息[2]。另外，还有一些移动智能体支撑系统只提供了通用的消息传递机制，而将由于移动Agent移动所引发的问题留给应用开发者处理。1.2通信失效问题在移动Agent的通信过程中，经常会发生如图1所示的情况:AgentA向Host1上的AgentB发送消息，但在传输过程中，AgentB从Host1迁移到了Host2，因而，当消息到达Host1时，已经无法找到消息的接受者了，我们把这种在消息传输过程中目标Agent发生物理位置的变化，从而导致消息不能到达目标Agent的问题称为通信失效问题[4]。现在解决通信失效问题主要都是采用集中式的寻址方式，即基于Home的寻址机制，用Home缓存所有消息，再转发给Agent，为了不产生冲突，要求Agent在迁移前必须向Home提出请求[2]。但是这种算法中Home负担过重，存在瓶颈问题。当然，也可以采用指针式寻址，采用同步通信的方法从结构上避免了通信失效的发生[3]。2主动通信算法2.1主动通信算法的通信过程主动通信算法的主要过程:AgentB从“出生地"Place2移动到Place3(图2中的1);B到达Place3以后，向其Home报告新位置(图2中的2);发送方A将要发送的消息发送给当前Place的Communicator(图2中的3);Communicator通知接收方B的Home(图2中的4);Home通知B到Place1取信息(图2中的5);B主动联系Place1的Communicator并取回信息(图2中的6)。接收方的地址对于发送方是透明的，发送方在发送信息的时候只需指定接收者的名字，而不必关心接收方在哪里或是否正在移动。发送方将消息发送给本地的Communicator以后，即认为消息已经正确地发送到接收方，可以继续执行其他操作[5]。2.2消息等待问题主动通信属于“自由移动通信”方式，发送方和接受方在通信过程中都可以自由移动，且不会影响通信的可靠性，当接受方从发送方的Communicator的消息队列中读取消息时，接受方如果要发生移动，会触发一个OnLeave操作，Agent离开当前位置，发送方接受一个接受方的中断请求，此时有两种情况，发送方的消息队列中消息均被取走或者仍有消息未被读取，当发生后一种情况时，接受方到达新位置后，再从其Home读取通知，继续读取剩余消息。但是，如果Agent移动过快，可能会出现下面的情况:Agent读取消息时，发生移动产生中断，接受方到达新位置后继续从Home读取通知，取走剩余消息，消息队列还未为空，发送方Agent又有移动中断，那么消息队列中可能会有一部分消息长时间的不被读取。2.3变量的加入为了避免2.2中出现的情况，我们设置了一个时间变量和Agent超速等待，来避免有消息长时间不被发送。我们对Communicator中的每个消息设一个时间变量Wtime，当Wtime达到我们设定的一个固定值T0后，我们认为它等待时间过长，对它进行标记。Agent每移动到一个节点，都要计算自己的移动速率V(V为曾经到达的节点个数/(当前时间.出生时间)或者现在时刻以前的一段时间内到达的节点个数/时间跨度)，当V超过给定的最高速率V0时，Agent必须与Home建立连接，获得保存在Home上的发送方通知，主动去取空接受方Communicator中的等待时间过长的消息。其通信过程和主动通信算法大致相同，但在发送方A将要发送的消息发送给当前Place的Communicator(图2中的3)时，会触发该消息的Wtime变量，AgentB从“出生地"Place2移动到Place3(图2中的1)的时候，Ag