Công nghệ tác tử di động và ứng dụng trong quản lý giám sát mạng

Công nghệ tác tử di động là mộtlĩnh vực mới mẻ đầy triển vọng, nó đang được nhiều nhà nghiên cứu, chuyênviên lập trình mạng sử dụng để triển khai và tích hợp vào hệ thống của họ.. Sự tiế

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

VŨ VĂN HUÂN

CÔNG NGHỆ TÁC TỬ DI ĐỘNG VÀ ỨNG DỤNG

TRONG QUẢN LÝ GIÁM SÁT MẠNG

Ngành : Công nghệ Thông tinChuyên ngành : Truyền dữ liệu và Mạng máy tính

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đoàn Văn Ban

:

DANH MỤC CÁC CHỮ TẮT

ACL Agent Communication Language

API Application Programming Interface

ASDK Aglet Software Development kit

ATP Agent Transfer Protocol

ATCI Agent Transfer and Communication InterfaceCMIP Common Management Information ProtocolCMOT CMIP Over TCP/IP

CORBA Common Object Request Broker ArchitechtureDES Data Encryption Standard

FIFA Foundation for Intelligent Physical AgentsGUI Graphical User Interface

HTTP HyperText Transfer Protocol

JDK Java Deverlopment Kit

JVM Java Virtual Machine

ISO International Standards Organization

IETF Internet Engineering Task Force

IIOP Internet Inter – ORB Protocol

MAP Mobile Agent Flatform

MAS Mobile Agent Server

MIB Management Information Base

MIT Management Information Tree

MO Managed Object

MD5 Message Digest

NE Network Element

EM Element Management

NMS Network Management System

OMG Object Managemet Group

OSI Open Systems Interconnection

RDP Remote Delegation Protocol

REV Remote EValuation

RSA Rivest - Shamir - Adleman

SNMP Simple Network Management Protocol

PDU Protocol Data Unit

UDP User Datagram Protocol

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

 Hình 1.1: Sự tiến hóa của mô hình ứng dụng phân tán 4

 Hình 1.2: Chức năng của các tác tử di động 7

 Hình 1.3: Phân loại tác tử 9

 Hình 2.1: Giao thức SNMP trên cấu trúc TCP/IP 18

 Hình 2.2: Mô hình quản lý mạng 19

 Hình 2.3: Các tác tử bảo dưỡng duy trì trên mạng 21

 Hình 2.4: Quá trình phát hiện các thiết bị trên mạng 21

 Hình 2.5: Duyệt tìm Applet 23

 Hình 2.6: Quản lý cấu hình sử dụng công nghệ tác tử 24

 Hình 2.7: Các tác tử cung cấp các dịch vụ 26

 Hình 2.8: Các tác tử có tác dụng Plug & Play 27

 Hình 2.9: Quản lý giám sát mạng truyền thống 30

 Hình 3.1: Kiến trúc Aglets 42

 Hình 3.2: Aglet API 42

 Hình 3.3: Các Aglet Agent 43

 Hình 3.4: Truy nhập các Aglets 43

 Hình 3.5: Quá trình di trú của một Aglet 44

 Hình 3.6: Vòng đời của một Aglet 45

 Hình 3.7: Các đối tượng trong mẫu Master – Slave 47

 Hình 3.8: Sự cộng tác trong mẫu Master – Slave 49

 Hình 3.9: Các đối tượng trong mẫu Itinerary 50

 Hình 3.10: Sự cộng tác trong mẫu Itinerary 51

 Hình 3.11: Sự kết hợp hai mẫu Master-Slave và Itinerary 52

 Hình 4.1: Cửa sổ đăng nhập Aglets Framework 56

 Hình 4.2: Màn hình chính hệ thống Aglets Framework 56

 Hình 4.3: Cửa sổ tạo các Agent Aglets 57

 Hình 4.4: Cửa sổ thông tin các Agent Aglets 58

 Hình 4.5: Cửa sổ hiển thị kết quả thực nghiệm 60

MỞ ĐẦU

Sự phát triển không ngừng của các kỹ thuật tiên tiến về máy tính, đặc biệt

là các giải pháp mạng, cùng với sự bùng nổ nhanh chóng các dịch vụ và nguồnthông tin trên mạng đã làm ngày một gia tăng số người sử dụng mạng Internet.Các đặc điểm của nguồn thông tin, tổ chức mạng, cũng như việc khai thác, xử lýthông tin ngày càng trở nên phức tạp và đa dạng hơn

Các ứng dụng phân tán phát triển theo mô hình Client/Server truyền thốngbộc lộ nhiều khiếm khuyết do chúng đòi hỏi làm việc đồng bộ, đường truyềnbăng thông cao, độ trễ thấp, các dịch vụ cung cấp cũng thiếu linh động, khó thayđổi và bổ sung

Tác tử di động (Mobile agent) là một mô hình trong đó các tiến trình đượcgọi là tác tử, có tính tự trị và khả năng di chuyển từ nút mạng này sang nút mạngkhác để hoàn tất tác vụ, khả năng di chuyển xử lý đến gần nguồn dữ liệu, nhờ đó

có thể giảm tải mạng, khắc phục tình trạng trễ, hỗ trợ xử lý không đồng bộ vàtạo sự tương thích mạnh trên các môi trường không đồng nhất Với những ưuđiểm này, Công nghệ tác tử di động hứa hẹn một giải pháp mới hiệu quả và dễdàng hơn trong việc phát triển ứng dụng phân tán

Hơn nữa, sự phức tạp của việc giám sát và quản lý các mạng lớn, vớinhiều loại ứng dụng và thiết bị khác nhau cho thấy các hệ thống quản lý giám sátmạng như SNMP hay CMIP còn nhiều hạn chế Cách quản lý tập trung dẫn đếnnhững hạn chế về hiệu năng và sự ổn định, quá trình thu thập và phân tích dữliệu thường kéo theo việc truyền nhận số lượng lớn dữ liệu quản lý gây hiệntượng nghẽn cổ chai tại các máy chủ quản lý Tính thiếu linh hoạt của hệ thốngcũng là một hạn chế đáng kể,…

Điều đó đòi hỏi xây dựng các hệ thống giám sát có khả năng cấu hìnhđộng, khả năng mở rộng, khả năng giám sát chủ động, hỗ trợ các cơ chế an ninhcao cấp, có hiệu năng và tính tin cậy cao hơn Công nghệ tác tử di động là mộtlĩnh vực mới mẻ đầy triển vọng, nó đang được nhiều nhà nghiên cứu, chuyênviên lập trình mạng sử dụng để triển khai và tích hợp vào hệ thống của họ Điều

đó giúp ích rất nhiều cho việc xây dựng các hệ thống có khả năng thứ lỗi do hạtầng truyền thông kém

Công nghệ tác tử di động đã ảnh hưởng lớn đến lĩnh vực nghiên cứu quản

lý phân tán Nhiều dự án nghiên cứu đã tập trung vào khai thác tiềm năng củacông nghệ tác tử di động trong phạm vi quản lý như: Định tuyến mạng, giám sátmạng, quản lý lỗi, quản lý cấu hình, quản lý thực hiện, quản lý an toàn và quản

lý dịch vụ, Đặc tính di trú và độc lập với tiến trình tạo ra nó, chức năng quản

lý tùy biến, tổng hợp ngữ nghĩa của dữ liệu hoặc phát hiện ra sự thay đổi liênquan đến thực hiện, lỗi hoặc cấu hình của hệ thống quản lý Từ những vấn đềtrên, luận văn tốt nghiệp cao học được xác định theo đề tài “Công nghệ tác tử diđộng và ứng dụng trong quản lý giám sát mạng”.

Nội dung của Luận văn được bố cục bao gồm bốn chương:

Chương 1: Trình bày tổng quan về công nghệ tác tử di động

Chương 2: Trình bày công nghệ tác tử trong quản lý giám sát mạng

Chương 3: Trình bày những tìm hiểu về hệ thống Mobile AgletsFrammework

Chương 4: Trình bày về ứng dụng công nghệ tác tử trong quản lý giám sátmạng và các kết quả đạt được khi tiến hành thực nghiệm tác tử di động dựa trênMobile Aglets Framework

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TÁC TỬ DI ĐỘNG

1.1 Giới thiệu

Tác tử di động là một trong những hướng nghiên cứu thu hút nhiều sựquan tâm nhất từ những năm 90 đến nay với những đặc điểm rất thích hợp choviệc phát triển các ứng dụng phân tán Chương này sẽ điểm lại một số khái niệm

cơ bản về Tác tử di động đồng thời đề cập đến những ứng dụng phù hợp với môhình tác tử di động đã và đang được nghiên cứu và phát triển

1.2 Khái niệm Tác tử di động

Tác tử di động là một đối tượng, có khả năng di chuyển một cách tự trị từnút mạng này tới nút mạng khác để thực hiện một số công việc thay mặt ngườidùng Khi di chuyển giữa các nút mạng, các tác tử di động đóng gói mã lệnh, dữliệu và trạng thái thi hành Vì vậy, nó có thể dừng việc thực thi đang thực hiệntại nút mạng này và khôi phục lại sự thực thi tại nút mạng nó di chuyển đến [5]

1.3 Sự tiến hóa từ các mô hình ứng dụng phân tán

Dựa trên sự phân tán của các tài nguyên, phương pháp xử lý tài nguyên tạinơi mã lệnh được thực thi, có thể phân lớp các mô hình ứng dụng phân tán nhưsau [3]:

- Mô hình Client – Server

- Mô hình Code – in – Demand

- Mô hình Mobile Agent

Trong mô hình Client – Server thì tại Server có phương pháp xử lý + khảnăng xử lý + tài nguyên Các Client phải biết tìm ra các Server cung cấp dịch vụ

mà nó cần

Việc giao tiếp giữa Client và Server thông qua cơ chế truyền thông điệphoặc các lời gọi hàm từ xa, sự liên lạc tương tác giữa Client và Server là liên tục.Trong mô hình này Client phải tạm ngưng hoạt động của mình trong thời giangửi yêu cầu của mình đến Server và đợi cho đến khi nhận được kết quả hồi đáp

Trong mô hình REV (Remote Evaluation), thay vì yêu cầu thực hiện cáchàm từ xa thì Client chỉ việc gửi mã nguồn các hàm của nó đến Server và yêucầu Server thực hiện rồi trả về kết quả Một số hệ thống gần đây cũng đã giớithiệu khái niệm thông điệp chủ động có thể di trú giữa các nút mạng, mang theo

mã của chương trình để thực thi tại những nút mạng đó

Trong mô hình Code – in – Demand, Server có phương pháp xử lý, Client

có khả năng xử lý tài nguyên nhưng không biết phương pháp xử lý Client cầnyêu cầu Server gửi cho phương pháp xử lý để có thể tiến hành xử lý tài nguyên

Đối với mô hình Mobile Agent, mỗi trạm làm việc trong mạng có khảnăng linh hoạt cao trong việc chấp nhận sự kết hợp cả phương pháp xử lý, khảnăng xử lý và tài nguyên Các Tác tử di động mang theo phương pháp xử lý và

dữ liệu không bị gắn chặt với một trạm, mà được chuyển đi trong toàn mạng

Hình 1.1 Sự tiến hóa của mô hình ứng dụng phân tán [15]

Như vậy, có thể thấy Tác tử di động là mô hình tiến hóa tiên tiến nhất,trong đó cả phương pháp xử lý, tài nguyên, ngữ cảnh xử lý đều có thể di chuyểntrong mạng cùng với các tác tử và do đó tận dụng được khả năng xử lý của nhiềunút mạng

Kết quả (dữ liệu) Thủ tục (mã nguồn)

1.5 Các loại tác tử

1.5.1 Tiêu chí phân loại tác tử

Để phân loại tác tử chúng ta có thể căn cứ theo các tiêu chí sau [9][14]:

- Theo tính di động của tác tử

- Theo khả năng suy luận hay phản xạ của tác tử

- Theo tính chất đặc thù của tác tử

- Theo vai trò của tác tử

- Theo tính lai tạp của tác tử+ Phân loại tác tử theo tính di động: Theo tiêu chí về khả năng di chuyểngiữa môi trường này sang môi trường khác, giữa nút mạng này sang nút mạngkhác chúng ta có thể phân chia tác tử làm hai loại: tác tử tĩnh và tác tử động

+ Phân loại theo khả năng suy luận hay phản xạ: Tác tử có thể được phânlớp theo tính suy luận hoặc theo tính phản xạ của chúng Theo tiêu chí này, tác

tử được phân làm hai loại: tác tử suy luận và tác tử phản xạ Các tác tử suy luậnbắt nguồn từ mô hình tư duy suy luận: các tác tử có một tập trạng thái trong, môhình tư duy và chúng hoạt động một cách có kế hoạch và có sự hợp tác với cáctác tử khác Các tác tử phản xạ thì không có tập trạng thái trong, chúng hoạtđộng theo hình thức đáp ứng lại trạng thái hiện thời của môi trường

+ Phân loại theo tính chất đặc thù của tác tử: Tác tử có thể được phânthành bốn loại: tác tử hợp tác, tác tử hợp tác học tập, tác tử giao diện và tác tửthông minh.

Tác tử có khả năng tự động là các tác tử có khả năng tự thi hành các hànhđộng mà không cần có sự can thiệp của con người, thậm chí đôi khi điều này làkhông thể đánh giá được Các tác tử loại này có tập trạng thái trong cũng nhưtập mục đích riêng và chúng hoạt động thay mặt cho người dùng theo mộtphương thức nào đó nhằm đạt được mục đích Điểm chốt yếu của tính tự động làkhả năng chủ động, như chúng có khả năng tự khởi tạo công việc chứ không chỉđơn thuần đáp ứng lại trước các trạng thái hiện thời của môi trường

Khả năng hợp tác của tác tử là đặc điểm hết sức quan trọng, để có thể hợptác được các tác tử cần sở hữu các khả năng xã hội Ví dụ khả năng tương tácvới các tác tử khác có thể là cả con người thông qua một số ngôn ngữ nào đó

Cuối cùng, để các tác tử thực sự thông minh thì ngoài khả năng phản xạhay tương tác với môi trường thì chúng phải có khả năng học tập Quá trình họctập cũng có thể giúp nâng cao hiệu năng hoạt động của tác tử

+ Phân loại theo vai trò của tác tử: Chúng ta cũng có thể phân loại các tác

tử theo vai trò riêng của nó do người dùng thiết kế ví dụ các tác tử tìm kiếmthông tin mạng, tác tử báo cáo, tác tử biểu diễn, tác tử phân tích và thiết kế, tác

tử kiểm tra, tác tử đóng gói và tác tử trợ giúp, vv…

+ Phân loại theo lai tạp của tác tử: Trên thực tế, để nâng cao hiệu năngcủa tác tử ta thường kết hợp hai hay nhiều mô hình tác tử khác nhau trong cùngmột tác tử để tạo ra các tác tử lai Việc phân biệt các tác tử theo tiêu chí trêncũng mang tính chất tương đối, có những tác tử trong hoàn cảnh này thì coichúng là tác tử di động, trong hoàn cảnh khác thì coi chúng là tác tử tính,… vìvậy, tùy từng trường hợp cụ thể mà ta phân loại tác tử và sử dụng các tiêu chíphân loại cho phù hợp

1.5.2 Các loại tác tử

Dựa vào các tiêu chí phân loại trên ta có các loại tác tử sau [13]:

- Tác tử di động: Tác tử di động là các phần mềm tính toán có khả năng dichuyển trong các mạng diện rộng, tương tác với các máy trạm khác, thay mặtcho người dùng thu thập thông tin và thực hiện các tập công việc, sau đó quaytrở lại báo cáo các kết quả đã đạt được cho người chủ Tập công việc có thể ởmức đơn giản như truy xuất thông tin hoặc phức tạp như việc điều hành mộtmạng điện thoại Tuy nhiên, nếu chỉ có tính chất di động thì cũng chưa đủ thểhiện của một tác tử Các tác tử di động là tác tử vì chúng còn có tính tự động và

tính hợp tác, mặc dù khác với các tác tử hợp tác Ví dụ chúng có thể hợp táchoặc trao đổi thông tin thông qua một tác tử khác, chúng có các phương phápbiết được các tác tử khác Bằng cách này, một tác tử có thể trao đổi thông tin vớicác tác tử khác mà không phải truyền đi tất cả các thông tin về mình Điều nàyhết sức quan trọng vì việc nhận biết công cộng về các tác tử cũng đồng nghĩavới các tác tử di động Các chức năng của tác tử di động được mô tả như tronghình vẽ:

- Tác tử hợp tác: Các tác tử hợp tác nhấn mạnh vào tính tự động và cộngtác với các tác tử khác để thực hiện nhiệm vụ được giao Tác tử loại này cũng cóthể học nhưng khía cạnh này không là đặc điểm nổi bật trong hoạt động củachúng Để đảm bảo được tính hợp tác, các tác tử này phải thương lượng và cóđược sự chấp nhận của các tác tử khác về một số khía cạnh nào đó trước khithực hiện công việc của mình

Một số tính chất chủ yếu của tác tử hợp tác: tính tự động, khả năng xã hội,khả năng hồi đáp và chủ động Do đó, tác tử loại này có thể hoạt động tự động

và nối tiếp trong môi trường đa tác tử Ngoài ta các tác tử hợp tác thường khôngthực hiện những quá trình học tập phức tạp

- Tác tử giao diện: tác tử giao diện nhấn mạnh vào tính tự động và khảnăng học tập để thực hiện nhiệm vụ Đặc điểm mấu chốt của tác tử loại này làchúng đóng vai trò như các trợ lý của người dùng, cùng hợp tác với người dùngtrong một môi trường làm việc Đây là điểm khác biệt với tác tử hợp tác, các tác

tử hợp tác phải cộng tác với các tác tử khác để thực hiện nhiệm vụ Việc hợp tácvới người dùng không yêu cầu một ngôn ngữ trao đổi phức tạp như trong việc

Asks

Hình 1.2: Chức năng của các tác tử di động

trao đổi thông tin giữa các tác tử Để có thể trợ giúp ngày càng tốt hơn chongười dùng, các tác tử giao diện học tập theo bốn cách:

+ Thông qua quan sát và bắt chước người dùng+ Thông qua các thông tin hồi đáp tích cực hoặc tiêu cực từ ngườidùng

+ Thông qua việc nhận các lệnh thực hiện của người dùng+ Thông qua việc tham khảo lời khuyên từ các tác tử khác

Việc hợp tác giữa các tác tử loại này, nếu có chỉ giới hạn ở mức hỏi cáclời khuyên chứ không ở mức thương lượng như trong trường hợp của các tác tửhợp tác Các phương thức học cũng chỉ thường là học dựa trên trí nhớ học thôngqua các phương trình tham số

- Tác tử thông tin: Sự xuất hiện của các tác tử loại này là do nhu cầu cáccông cụ trợ giúp trong việc khai thác lượng thông tin ngày càng lớn như hiệnnay Các tác tử thông tin thực hiện các công việc như quản trị, xử lý hoặc sưutập thông tin từ rất nhiều nguồn phân tán

Tuy nhiên, rất có thể các tác tử loại này có các tính chất trùng lặp vớinhững loại đã nêu trên Điều này là không thể tránh khỏi vì khi đưa ra các địnhnghĩa trước về tác tử ta dựa trên câu hỏi “chúng là gì”, trong khi đó tác tử thôngtin được định nghĩa với câu hỏi “chúng làm gì” Mặc dù tác tử thông tin và tác

tử hợp tác có xuất phát điểm rất khác nhau, tuy nhiên với sự xuất hiện củaWorld Wide Web và các dịch vụ gia tăng trên mạng diện rộng giờ chúng có khánhiều điểm trùng lặp với nhau

- Tác tử phản xạ: Đây là loại tác tử đặc biệt, chúng không có các trạngthái trong hay các mô hình tượng trưng của môi trường, thay vào đó chúng hoạtđộng theo kiểu hồi đáp lại trước trạng thái hiện thời của môi trường Tác tử phản

xạ có ba đặc điểm nổi bật:

+ Các chức năng được thực hiện độc lập

+ Nhiệm vụ được phân rã trước khi được giao cho mỗi tác tử

+ Các tác tử phản xạ có xu hướng hoạt động trực tuyến tương ứngvới dữ liệu mà nó nhận được từ môi trường

- Tác tử lai: Trong các phần nêu trên đã nhắc đến năm loại tác tử Mỗi loạitrong số đó, chúng đều có những điểm mạnh cũng như những khó khăn riêng,các nhà phát triển luôn muốn tạo ra các thực thể có tối đa các lợi thế, đồng thờigiảm thiểu các khó khăn Để thực hiện điều này người ta thường phải áp dụng

mô hình tiếp cận kiểu kết hợp nhiều mô hình Vì vậy, các tác tử được tạo ra theophương pháp này là sự kết hợp của hai hoặc nhiều hơn mô hình tác tử

- Tác tử thông minh: Tác tử thông minh là các thực thể phần mềm thựchiện một tập các thao tác nhân danh người sử dụng hoặc một chương trình khácvới mức độ độc lập hoặc tự chủ nhất định, sử dụng một số tri thức và hình dung

về mục đích và yêu cầu của người sử dụng

Việc phân chia thành các loại tác tử này cũng chỉ mang tính chất tươngđối và được mô tả như trong hình vẽ:

1.6 Ứng dụng của tác tử

1.6.1 Lợi ích của công nghệ tác tử di động

Ứng dụng công nghệ tác tử sẽ có một số lợi ích sau [5]:

- Giúp giảm tải mạng: Các hệ thống phân tán thường dựa trên các giaothức liên lạc yêu cầu nhiều tương tác để hoàn thành một nhiệm vụ Kết quả làlưu lượng mạng tăng cao Tác tử di động cho phép người dùng đóng gói mộthộp thoại và gửi nó tới một trạm đích, tại đó các chương trình tương tác sẽ đượcthực hiện một cách cục bộ Khi một lượng lớn dữ liệu được lưu trữ tại trạm ở xa,

dữ liệu đó cần được xử lý ngay tại đó, thay vì chuyến chúng qua mạng Tiêu chícủa việc xử lý dữ liệu dựa trên tác tử di động là chuyển việc tính toán đến nơi có

dữ liệu để xử lý hơn là mang dữ liệu về chỗ xử lý

- Khắc phục độ trễ mạng: Các hệ thống yêu cầu xử lý thời gian thực, việcđiều khiển các hệ thống này qua môi trường mạng kích thước lớn sẽ dẫn đến độ

Cooperate

learn

autonomous

CollaborativeLearning agentintelligent agent

Hình 1.3: Phân loại tác tử

trễ đáng kể Tác tử di động có thể khắc phục được điều này nhờ vào việc chúng

có thể được gửi từ trung tâm điều khiển để hoạt động “cục bộ” và thi hànhnhững chỉ thị của trình điều khiển một cách trực tiếp

- Đóng gói các giao thức: Khi dữ liệu được trao đổi trong một hệ phântán, việc truyền và nhận dữ liệu phải được tuân theo các giao thức nhất định.Các giao thức này được sở hữu bởi mỗi máy trong hệ thống Tuy nhiên, khi cácgiao thức phải tiến hóa cho phù hợp với những yêu cầu phức tạp của người sửdụng thì chúng bắt đầu trở nên cồng kềnh, nặng nề và trở thành vấn đề nan giải.Với giải pháp tác tử di động, các tác tử có thể mang trên mình các giao thứcthích hợp và di chuyển tới các máy ở xa để thiết lập các kênh truyền nhận thôngtin tương ứng

- Được thi hành không đồng bộ và tự trị: Các thiết bị di dộng thường dựavào các kết nối mạng yếu ớt và đắt đỏ Các công việc yêu cầu một kết nối mởliên tục giữa thiết bị di động và mạng cố định có thể không kinh tế hay khôngkhả thi về mặt kỹ thuật Để giải quyết vấn đề này, các công việc có thể đượcnhúng vào các tác tử di động và có thể được gửi đi qua mạng Sau khi tới đích,các tác tử trở nên độc lập với tiến trình đã tạo ra nó và có thể hoạt động mộtcách tự trị và không đồng bộ Các thiết bị di động có thể kết nối lại sau đó để thuthập các tác tử

- Thích nghi một cách linh hoạt: Các Tác tử di động có thể cảm nhận môitrường thi hành của chúng và phản ứng lại một cách tự trị với những thay đổi.Nhiều tác tử có cùng khả năng trong việc phân tán chúng trên các trạm trongmạng để bảo trì cấu hình tới ưu

- Khắc phục tình trạng không đồng nhất: Tính toán mạng về cơ bản làkhông đồng nhất vì sự đa dạng về phần cứng và phần mềm Bởi các tác tử diđộng là độc lập với máy tính và tầng vận chuyển, chỉ phụ thuộc vào môi trườngthi hành, nên chúng cung cấp các điều kiện tối ưu cho việc liên kết các hệ thốngkhông đồng nhất

- Mạnh mẽ và chịu lỗi cao: Các Tác tử di động có khả năng phản ứngđộng với các tình huống không thuận lợi và thậm chí làm cho việc xây dựng các

hệ thống phân tán mạnh mẽ và chịu lỗi trở nên dễ dàng hơn Nếu một trạm bịngắt, tất cả các tác tử đang thực thi trên máy đó được báo động và được dànhthời gian để tự gửi đi và tiếp tục công việc của chúng trên một trạm khác trongmạng

1.6.2 Một số ứng dụng của tác tử

Công nghệ tác tử có thể được ứng dụng trong một số lĩnh vực sau [1]:

- Điều khiển quá trình công nghiệp: Tác tử có thể được ứng dụng để điềukhiển các quá trình công nghiệp như: Quá trình truyền tải điện, các hệ quản lý tựđộng, điều khiển tự động hóa, các hệ thống quản lý quá trình sản xuất và côngnghệ Trong đó từng công việc hoặc từng giai đoạn công nghệ được quản lý bởimột tác tử, các tác tử này có khả năng liên lạc với nhau để phối hợp, đồng bộ cáckhâu.

- Điều khiển giao thông, không lưu: Các nút giao thông được quản lý bởicác tác tử có khả năng trao đổi thông tin và tự đưa ra quyết định để tối ưu hóalưu lượng Trong hàng không, mỗi máy bay được biểu diễn bằng một tác tử, cáctác tử này có nhiệm vụ liên lạc với trung tâm điều khiển và các máy bay khác đểđưa máy bay hạ cánh an toàn

- Trong y tế: Trong y tế có thể ứng dụng tác tử để theo dõi tình hình ngườibệnh, phối hợp các bộ phận, các bác sỹ và nhân viên trong một chương trìnhđiều trị chung

- Trong công nghiệp giải trí: Tác tử được ứng dụng rất nhiều trong ngànhcông nghiệp trò chơi điện tử, đặc biệt một số game đối kháng như: bóng đá, cờvua, cờ tướng,… trong đó nhân vật được mô phỏng bởi một tác tử

- Trong quân sự: Tác tử thường được sử dụng để mô phỏng quân số, trang

bị, hệ thống chỉ huy, đồng bộ các đối tượng này theo kế hoạch tác chiến chung

1.7 Giới thiệu một số hệ thống Tác tử di động

Các hệ thống tác tử di động đã và đang được phát triển, được ứng dụngvào các hệ thống xử lý phân tán Các hệ thống này đều sử dụng Java để pháttriển các ứng dụng phân tán, nhưng mỗi hệ thống có những đặc điểm riêng, nhưtrong tài liệu [15] đã nêu:

1.7.1 Một số hệ thống tác tử di động tiêu biểu

Aglets [8][6]

Aglets được xây dựng và phát triển bởi IBM Tokyo Research Laboratory.Hiện nay, bộ Aglets Software Development Kit (ASDK) do IBM phát triển đãdừng lại ở phiên bản 1.1 Beta 3 trên nền JDK 1.1 Phiên bản mới nhất củaASDK là 2.0.2 do SourceForge phát triển trên nền JDK 1.3

Aglets là một hệ thống Java Mobible, tác tử hỗ trợ các khái niệm thi hành

tự trị và định tuyến động trên lộ trình của nó Có thể nói Aglets là một khái quáthóa và mở rộng của Applet và Servlet Aglet Server là chương trình cung cấpmột môi trường thi hành và một máy ảo Java cho Aglets hoạt động Ngoài ra, nócũng sử dụng một trình quản lý để tiếp nhận và kiểm soát Aglets một cách antoàn

Aglet API là bộ thư viện bao gồm các hàm chuyên biệt dành cho việc pháttriển tác tử Khi Aglet được tạo ra, nó sẽ chạy trên mọi máy có hỗ trợ Aglet APIkhông quan tâm đến nguồn gốc hệ điều hành và phần cứng bên dưới hay nguồngốc cụ thể của Aglet API được cài trên máy đang chạy.

Trong mô hình đối tượng, một tác tử di động là một đối tương di động cóluồng kiểm soát riêng của nó, làm việc theo sự kiện và liên lạc với các tác tửkhác bằng cách truyền thông điệp Aglets có một cơ chế định danh duy nhất vàtoàn cục trên UR, hỗ trợ cơ chế di động yếu

Các aglets giao tiếp với nhau một cách đồng nhất và độc lập với vị trí lưutrú thông qua đối tượng Proxy Suốt chu kỳ sống, các aglets sẵn sàng bắt những

sự kiện (cloning, dispatching,….) phát sinh trong môi trường để có phản ứngthích hợp Tác tử có thể giao tiếp đồng bộ hoặc không đồng bộ thông qua cácloại thông điệp Synchronous, One-way hay Future-Reply sử dụng giao thứcATP (Agent Transfer Protocol) cho việc di chuyển và giao tiếp Aglets cung cấphai loại mẫu thiết kế chính là Master-Slave và Itinerary cho việc di chuyển củacác tác tử Đồng thời, Aglets là một trong những platform được sử dụng nhiều

để phát triển các hệ thống tác tử di động

Voyager [16][8]

ObjectSpace’s Voyager là một môi trường thương mại hỗ trợ phát triểncác ứng dụng tác tử từ giữa năm 1996 Hiện tại, phiên bản 4.5 Evaluation hoàntoàn tương thích với JDK1.3, JDK1.2 và JDK1.1 Sản phẩm chính yếu dùng chocác ứng dụng tác tử di động là Voyager ORB Professional

Voyager sử dụng ngôn ngữ lập trình Java để tạo dựng các đối tượng ở xamột cách dễ dàng, cho phép các đối tượng này trao đổi thông điệp với nhau và dichuyển các đối tượng giữa các máy tính có hỗ trợ môi trường Voyager Voyager

hỗ trợ tốt về tính di động với khả năng mang toàn bộ mã chương trình và dữ liệu

di chuyển từ máy ảo Java này sang máy ảo Java khác nếu các máy ảo có hỗ trợVoyager Đồng thời, trạng thái hoạt động của tác tử được bảo toàn và tiếp tụcđược thực thi tại nơi tác tử đến

Tính phổ quát là một trong những đặc điểm nổi trội của Voyager Cácchương trình viết trong Voyager có thể trao đổi thông tin hai chiều với cácchương trình viết bằng SOAP, CORBA, RMI hay DCOM Các dạng thông tinđược trao đổi có thể là các lời gọi hàm từ xa, các dịch vụ đặt tên, dịch vụ thưmục Hơn nữa, tất cả các chương trình và đối tượng có thể được tổ chức thànhmột không gian chung Do vậy, việc liên lạc sẽ trở thành một - nhiều một cách

tự động

Phiên bản 4.5 của Voyager đã được bổ sung thêm các tính năng hỗ trợ chocác chuẩn dịch vụ Web, SOAP và WSDL, giúp cho các nhà phát triển có khảnăng triển khai các ứng dụng truy cập tới các dịch vụ Web từ xa và các chươngtrình.

Mole [15]

Mole là hệ thống tác tử di động được xây dựng với ngôn ngữ Java tại đạihọc Stuttgart CHLB Đức Phiên bản 3.0 được hoàn tất vào năm 1998 và đề án đãkết thúc với kết quả là một môi trường ổn định để xây dựng ứng dụng theo môhình tác tử trên các hệ phân tán

Được xây dựng trên Java, Mole có khả năng thực thi trên tất cả các môitrường có hỗ trợ JDK 1.1.x, sử dụng giao thức TCP/IP trong quá trình giao tiếp

và có hỗ trợ di chuyển yếu

Để thực hiện giao tiếp giữa các tác tử Mole sử dụng các cơ chế truyềnthồng điệp, gọi hàm từ xa RPCs và cơ chế đặc trưng của Mole là session, badge.Ngôn ngữ giao tiếp giữa các tác tử được Mole hỗ trợ là KQML, và trong các hệthống tác tử, khả năng bảo mật của Mole được đánh giá khá tốt

Tác tử trong hệ thống Mole được chia làm hai loại: User - tác tử: là nhữngtác tử di động được kích hoạt bởi người dùng và không thể truy cập trực tiếp tàinguyên hệ thống System-tác tử hay Service agent: được khởi động bởi ngườiquản trị, không có tính di động và được phép truy cập tài nguyên hệ thống

Môi trường Mole phù hợp cho phát triển những ứng dụng trong các lĩnhvực truyền thông, hệ thống thông tin điện tử Với hệ thống mã nguồn mở củaMole, ta có thể tiến hành cải tiến, nâng cấp những chức năng hiện có và bổ sungnhững chức năng mới như các chức năng về công cụ hỗ trợ lập trình tác tử đểMole trở thành hệ thống tác tử hiện đại hỗ trợ tốt cho việc phát triển các ứngdụng dựa theo mô hình tác tử

ZEUS [15]

Zeus là môi trường do British Telecommunication phát triển để hỗ trợ xâydựng các hệ thống đa tác tử Ngoài các tính năng thông thường trong việc tạo lập

và quản lý các tác tử, Zeus đặc biệt chú trọng việc hỗ trợ một phương pháp luận

và một bộ công cụ mạnh để phát triển ứng dụng đa tác tử trên môi trường phântán

Zeus định nghĩa một phương pháp luận để phân tích, thiết kế và triển khai

hệ thống Hai giai đoạn phân tích và thiết kế được đặc tả chi tiết nhưng chưađược hỗ trợ bởi các công cụ Zeus Toolkit hỗ trợ hai giai đoạn cài đặt và bảo trìthông qua Zeus tác tử Generator và Zeus tác tử Visualiser Zeus cung cấp nhiều

trình soạn thảo để định nghĩa tác tử và các thuộc tính của tác tử Code Generator

sẽ tự động phát sinh mã nguồn cho tác tử từ những thuộc tính đã đặc tả

Tính tự trị và tính cộng tác Bộ phận Planner trong mỗi tác tử sẽ hỗ trợ tác

tử thể hiện tính tự trị Khả năng thương lượng và cộng tác giữa các tác tử cũngđược Zeus tích hợp vào trong Toolkit thông qua một thư viện các giao thức,cùng các chiến lược thương lượng và công tác Do có mã nguồn mở, người dùng

có thể thêm vào thư viện này các chiến lược riêng phù hợp với ứng dụng củamình

Các Zeus tác tử truyền thông theo point-to-point socket TCP/IP với mỗithông báo là một chuỗi các ký tự mã ASCII Ngôn ngữ truyền thông Zeus sửdụng là FIPA ACL nhằm cung cấp khả năng “hiểu” lẫn nhau cho các tác tử,Zeus cung cấp các công cụ cho việc định nghĩa các ontology – cơ sở khái niệmchung cho một cộng đồng tác tử

Các tác tử của Zeus được phân tán qua mạng và có thể thực hiện đồngthời các tác vụ Visualiser của Zeus cung cấp các công cụ để kiểm tra các quan

hệ giao tiếp giữa các tác tử, trạng thái tác vụ những tác tử đang thực hiện vàtrạng thái bên trong của tác tử Đồng thời, Zeus Statistic Tool cho phép ngườidùng so sánh các thống kê khác nhau về cộng đồng tác tử một cách trực quandưới những dạng đồ thị khác nhau (chẳng hạn như tác tử đã gửi những loạithông điệp nào, tỉ lệ là bao nhiêu)

Một hạn chế của Zeus là khả năng bảo mật hầu như không có vì tính diđộng của Zeus mới chỉ được nghiên cứu ở bước đầu, chưa được cài đặt

1.7.2 So sánh các hệ thống

Bảng sau trình bày sự so sánh giữa bốn môi trường tác tử di động Aglets,Mole, Voyager và Zeus theo các tiêu chí đánh giá, như trong tài liệu [15] đã nêu:

Tính năng cơ bản của agent

Tính di

Tính tự trị Hỗ trợ đơngiản Hỗ trợ đơngiản Hỗ trợ đơngiản Hỗ trợ hoạch định kếhoạch

Các cơ chế

bảo mật

Sanbox của Java, có thể

bổ sung

Sanbox của Java, mô hình phân loại agent

Sanbox của Java, Voyager security

Không có

Khả năng giao tiếp - cộng tác

Hình thức

Thông điệp, RPCs, Session badge

Không hỗ trợ Không hỗ trợ RMI, DCOMCORBA, Giao tiếp với các tác tửplatform của FIPA

Phương pháp luận và công cụ hỗ trợ

Phương

pháp luận

Mẫu thiết kế:

Master-Slave , Itinerary

Không hỗ trợ Không hỗ trợ Phân tích, thiết kế,

triển khai, thi hành

Nameserver, Facilitator, Visualiser

Khả năng

mở rộng

Mã nguồn mở, đang được phát triển trên các Source Forge

Mã nguồn mở

Đang được phát triển bởi Recursion Software

Mã nguồn mở đang phát triển phiên bản

1.3

1.8 Kết luận

Chương này trình bày tổng quan về công nghệ tác tử di động Giới thiệu cácvấn đề cơ bản của tác tử chẳng hạn như: Khái niệm tác tử, các đặc tính cơ bảncủa tác tử, một số các lĩnh vực ứng dụng tiềm năng của công nghệ tác tử diđộng Đồng thời, trình bày ngắn gọn một số hệ thống tác tử di động tiêu biểunhư Aglet, Mole, Voyager, Zeus, so sánh được những tính năng cơ bản, khảnăng giao tiếp, phương pháp luận và công cụ hỗ trợ của các hệ thống

CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ TÁC TỬ TRONG QUẢN LÝ MẠNG

Hiện nay trên thế giới có nhiều tổ chức đã và đang nghiên cứu phát triểncác cấu trúc, giao thức, các dịch vụ cho việc quản lý mạng Hầu hết các cấu trúcquản lý mạng đều dựa trên một cấu trúc cơ sở và các mối quan hệ giữa các thựcthể Các trạm cuối chạy phần mềm cho phép chúng gửi các cảnh báo khi chúngphát hiện ra sự cố Khi nhận được các cảnh báo, các thực thể quản lý phản ứngbằng các hoạt động bao gồm cả: các thông báo điều hành, ghi sự kiện, tắt hệthống,…

2.1 Quản lý mạng Internet

Hiện nay mạng Internet phát triển một cách nhanh chóng và dần đáp ứngcác nhu cầu của người sử dụng, các dịch vụ khai thác trên mạng Internet ngàycàng gia tăng như các dịch vụ VoIP, Video theo yêu cầu,… Chính vì vậy, việcquản lý mạng Internet là một vấn đề quan trọng

Theo cách quản lý được chuẩn hóa bởi tổ chức IETF, một tổ chức nghiêncứu về mạng Internet có uy tín trên thế giới, nó được biết đến với giao thức quản

lý mạng SNMP hoặc quản lý TCP/IP Vào năm 1987, các đề xuất về quản lýđược đưa ra, trong đó có: HEMS/HEMP, SNMP và CMOT Trong hội nghịInternet quốc tế tổ chức vào năm 1988, SNMP được quyết định dùng trong mộtthời gian ngắn và CMOT dài hạn CMOT sử dụng các tiêu chuẩn OSI (nhưCMIP), nên nó gặp phải nhiều vấn đề như trong OSI Đến năm 1992 nó khôngđược phát triển tiếp Do vậy, SNMP được sử dụng rộng rãi trên mạng Internet vàđược phát triển liên tục theo các phiên bản SNMPv2, và mới đây nhất làSNMPv3 Giao thức SNMP trên cấu trúc TCP/IP [8] được mô tả như sau:

2.1.2 Công nghệ tác tử trong quản lý mạng Internet

SNMP thực chất là một giao thức đơn giản tầng ứng dụng giúp cho việctrao đổi thông tin quản lý giữa các thiết bị mạng được dễ dàng hơn Mạng quản

lý SNMP bao gồm 3 thành phần chính: Các thiết bị cần quản lý, các tác tử vàcác hệ thống quản lý mạng (NMSs) Một hệ thống chỉ có thể hoạt động như mộtNMS hoặc một tác tử, hoặc nó có thể thực thi các chức năng của cả hai SNMP

là một giao thức yêu cầu - trả lời đơn giản: NMS đưa ra một yêu cầu và thiết bịquản lý đưa trả lại câu trả lời dùng bốn hoạt động: Get, GetNext, Set và Trap [8]

Một thiết bị quản lý là một nút mạng có chứa các tác tử quản lý nằm trongmột mạng quản lý Các thiết bị quản lý thu thập và lưu trữ thông tin quản lý vàchuyển thông tin này cho NMS

Một tác tử có thể là một mođun phần mềm quản lý mạng nằm trong mộtthiết bị quản lý, nó có thể hiểu biết về các thông số thiết bị để nó có thể hoạtđộng

Hình 2.1: Giao thức SNMP trên cấu trúc TCP/IP

Một NMS thực thi các ứng dụng quản lý và điều khiển các thiết bị quản

lý Các NMS cung cấp các tiến trình và các tài nguyên bộ nhớ yêu cầu cho quản

lý mạng NMS có thể đưa ra các yêu cầu xác định cho một thiết bị về thông tinchứa các thông số của nó Tác tử tương ứng với mỗi thiết bị sẽ nhận các yêu cầu

và tự động trả lại các thông tin yêu cầu NMS nhận thông tin trả lời, các thôngtin này có thể sử dụng để suy luận ra thông tin trạng thái thiết bị Một hay nhiềuNMS tồn tại trên bất kỳ mạng quản lý nào

SNMP phải giải thích và điều chỉnh sự không phù hợp giữa các thiết bịcần quản lý, ví dụ như các kĩ thuật tương ứng với dữ liệu khác nhau Các bản tinSNMP bao gồm hai thành phần: Phần Header và phần dữ liệu PDU (ProtocolData Unit) chứa lệnh được thi hành SNMP được coi là một trong những hệthống phân tán truyền thống, được xây dựng trên các chương trình tĩnh chuyển

dữ liệu và nhận về Nhưng các tác tử di động đúng như tên gọi, là những chươngtrình mà tự nó chuyển từ nút mạng này sang nút mạng khác

2.2 Quản lý mạng theo OSI

Hiện nay, việc tiêu chuẩn hóa là một vấn đề quan trọng, nhất là trong lĩnhvực viễn thông và công nghệ thông tin Với mục đích như vậy, mô hình quản lýmạng theo OSI được ITU-T nghiên cứu và đưa ra các khuyến nghị về mô hìnhquản lý này Mô hình OSI đưa ra các chức năng quản lý chính của các hệ thống

Hình 2.2: Mô hình quản lý mạng

quản lý mạng Nó bao gồm 5 vùng quản lý: quản lý tính cước, quản lý thực thi,quản lý lỗi, quản lý bảo mật và quản lý cấu hình.

Công nghệ tác tử được ứng dụng vào một số thành phần trong quản lýmạng theo OSI như sau [10]:

2.2.1 Quản lý lỗi

2.2.1.1 Khái niệm quản lý lỗi

Gồm một nhóm các phương tiện cho phép phát hiện, cách ly và sửa lỗi màbiểu hiện của nó là các hoạt động không bình thường Các nguyên nhân gây rahoạt động không bình thường là các lỗi thiết kế và thực thi, lỗi quá tải, nhiễu bênngoài và quá thời gian sống Quản lý lỗi gồm các chức năng:

 Kiểm tra, bảo dưỡng bản ghi lỗi

 Chấp nhận và hoạt động theo các thông báo lỗi

 Phát hiện và nhận dạng lỗi

 Thực hiện các bài kiểm tra phân tích

 Sữa lỗi

2.2.1.2 Tác tử trong quản lý lỗi

Chuẩn đoán: Phát hiện lỗi là một phần quá trình để xây dựng một mô hìnhchuyên môn hóa của mạng Ví dụ, các tác tử netlet chỉ đơn giản thi hành côngviệc được chọn của các nút mạng với sự sử dụng vượt qua ngưỡng giới hạn xâydựng lên mô hình của các nút mạng Nếu sự bắt buộc trong việc phát hiện miêu

tả sự vi phạm của những gì được thừa nhận như một thuộc tính của các thànhphần mạng, sau đó các tác tử kiểm tra những sự bắt buộc này thực thi một chứcnăng phát hiện lỗi Lúc này deglet hoặc netlet có thể được sử dụng Deglet cóthể được sử dụng trong phản ứng để phát hiện hoặc nghi ngờ các vấn đề có thểxảy ra ở thiết bị Chúng cố gắng thu thập thêm nhiều thông tin, kiểm tra trạngthái hoặc thi hành một chuỗi các hoạt động cố định Các tác tử trong quản lý lỗi

sẽ tự động phát hiện các dấu hiệu xấu đã được định nghĩa và sau đó cách ly vấn

đề Tác tử sẽ tìm các phương thức đã được “học” hoặc được rút ra từ những tìnhhuống trước và giải quyết vấn đề, cách giải quyết này sẽ được tác tử di độngtruyền đi trên các mạng con để thử Nếu cách giải quyết được chấp nhận thì nó

sẽ được ghi lại và tác tử sẽ được “học”

Hình 2.3: Các tác tử bảo dưỡng duy trì trên mạng

Những sự bắt buộc không bị giới hạn tới thiết bị mạng đơn lẻ Chúng cóthể mã hóa sự phát hiện lỗi phức tạp và các thuật toán tương quan Sự giới hạn

về kích thước của netlet tác động trực tiếp tới hiệu quả của các nút mạng mà nóchuyển đến và tới băng thông của mạng Vấn đề đó có thể được giảm thiểu bằngcác ưu điểm của Java, các kĩ thuật nén mã và các phương thức thông minh Các

cơ sở lý thuyết hỗ trợ kĩ thuật của tác tử di động từ bối cảnh thực thi đang đượcnghiên cứu cập nhật

Hình 2.4: Quá trình phát hiện các thiết bị trên mạng

Một số các loại tác tử có kích thước nhỏ thường được đưa vào mạng Mỗiloại có thể giải quyết một mặt của vấn đề nào đó.

Bảo dưỡng từ xa các thành phần hỗn hợp không đồng nhất: Các tác tử diđộng cần thiết tương tác với các nút mạng thông qua một giao diện, nó cung cấpbảo mật, truy nhập gián tiếp tới các tài nguyên chủ và một số các thiết bị khácgọi là VMC Một VMC được thiết kế và thực thi bởi nhà cung cấp các thiết bịmạng Nó có thể nằm ngay trong thiết bị hoặc trên một thiết bị ủy nhiệm nếuthiết bị không có khả năng chứa các tác tử di động Một trong những phươngtiện mà nhà cung cấp thiết bị có thể bao gồm trong các VMC của thiết bị của họ

là một applet dữ liệu đặc biệt có thể tải về, nó làm cho việc quản lý các môitrường hỗn tạp dẽ dàng hơn Khi một thiết bị kết nối đến mạng, kiến thức về cácphương tiện đang dùng được quảng bá tới các nhóm quan tâm nằm trong mạng.Một người sử dụng tìm danh sách các thiết bị cần thiết để kiểm tra một thiết bịđặc biệt (hình 2.5) Nếu thiết bị được đăng ký, nó cung cấp sự linh hoạt của nócho việc kiểm tra trạng thái của nó, sau đó applet được nhận lại từ đối tượngđược chọn và thi hành ngay trong phạm vi trạm làm việc của phía quản lý Nó

có thể thi hành ngay trong trình duyệt Web hoặc ứng dụng đơn lẻ Applet cungcấp dữ liệu và chức năng tương tác theo cách mà nhà cung cấp thiết bị côngnhận là thích hợp nhất cho thiết bị này Nếu một thiết bị không cung cấp mộtapplet, thì người quản lý có một sự điều khiển đúng đắn cho thiết bị hoặc mộttrình duyệt thiết bị chung được sử dụng thay thế Đây là giải pháp được sử dụngrộng rãi trong các tác tử dành cho thiết bị của các hệ thống quản lý mạng ngàynay Một thiết bị không chỉ có sự thay mặt trong hệ quản lý thực thi mà nó cònphải thực thi một giao thức truyền thông như SNMP Điều đó làm cho hệ thốngquản lý càng phình to và kém linh hoạt hơn Giải pháp với các applet có khảnăng tải về được và không bị các ràng buộc trên

Một sự đáng chú ý khác nữa của giải pháp này được đưa ra bởi sự bảodưỡng kho chứa các applet trên một máy chủ Ví dụ, máy chủ Web của nhà cungcấp VMC di chuyển với thiết bị mạng sẽ gồm chỉ một con trỏ tham chiếu tớiapplet ở xa, mà applet này được chuyển đến từ máy chủ khi cần thiết Một thuậnlợi có thể thấy được là những gì mà nhà cung cấp có thể duy trì kho thông tinđược cập nhật và cấu trúc một cách thuận lợi Xu hướng này có thể là một phầncủa kế hoạch chung cho các thiết bị Plug-and-Play Trong thực tế, kết cấu củamáy chủ của nhà cung cấp như một môi trường mã di động với một VMC thihành sự lưu trữ các thuộc tính của thiết bị

tử có thể kết hợp chặt chẽ với các kĩ thuật “học”, những kĩ thuật này giúp chocác tác tử sẽ có những “thái độ”, “cách cư xử” mới Với mỗi nhiệm vụ xác địnhthì rất có thể là tác tử được chọn một cách tự động trong một số việc các tác tửđược thành lập trước.

2.2.2 Quản lý cấu hình

2.2.2.1 Khái niệm quản lý cấu hình

Gồm một nhóm các phương tiện:

- Ghi lại cấu hình hiện thời

- Ghi lại các thay đổi trong cấu hình

- Nhận dạng các thành phần mạng

- Khởi chạy và đóng các hệ thống mạng

- Thay đổi các thông số mạng (ví dụ các bảng định tuyến)

Một khái niệm quan trọng được đưa ra trong quản lý cấu hình là “gán tên”

Do vậy, ta còn có thể gặp khái niệm quản lý cấu hình và tên

2.2.2.2 Tác tử trong quản lý cấu hình

Hình 2.6: Quản lý cấu hình sử dụng công nghệ tác tử

DBMS lưu trữ các thông tin về cấu hình và các thông tin yêu cầu khác:Các tác tử điều khiển quan sát theo dõi môi trường và thu thập thông tin về cácthuộc tính thực tế của các dịch vụ cung cấp trên mạng, tác tử này được chia làmhai loại: một loại chuyên tìm các tệp cấu hình, một loại kiểm tra các chươngtrình đang chạy Các tác tử này di chuyển từ nút mạng điều khiển đến nút mạngđích, thi hành các chương trình để thu thập thông tin, nhận các kết quả từchương trình và chuyển cho người điều khiển Ví dụ: chúng thu thập thông tin

về các tệp hệ thống được nhập/xuất bởi các nút mạng

Các tác tử suy luận có nhiệm vụ so sánh các thuộc tính thực tế của dịch vụvới thuộc tính chuẩn được lưu trữ trong DBMS hoặc trong các trang chủ của nhàcung cấp thiết bị, sau đó tìm ra sự mâu thuẫn Dựa trên các luật được quy định,các tác tử này suy luận ra các công việc cần được thực hiện để sữa chữa các vấn

đề có thể Ví dụ: chúng có thể kiểm tra xem các tệp hệ thống có được xuất/nhậpmột cách đúng đắn hay không

Các tác tử thi hành sẽ tiếp tục phần công việc trên mạng: thay đổi cấuhình trên các nút mạng theo những gì đã được xác định trước Đồng thời nó cóthể sửa các mâu thuẫn giữa các tệp nhập/xuất từ các nút mạng

Theo mô hình, khối quản lý và điều khiển các tác tử và các tiến trìnhtương tác giữa các mođun cấu trúc, kích hoạt, tái kích hoạt và tạo các tác tử cầnthiết Phần giao diện sẽ cho phép sự tương tác giữa hệ thống và người quản trị

Hetenogeneous Network

Agents Society

* Cung cấp dịch vụ: Các dịch vụ cung cấp trong các mạng viễn thông làmột tiến trình rất phức tạp, mà thường liên quan đến nhiều nhóm, nhiều thànhphần Các tác tử di động có thể trợ giúp tới từng tiến trình Điều này có thể đượcthừa nhận bởi các hoạt động liên quan đến tác tử của các tổ chức làm việc về cácchuẩn cung cấp dịch vụ Các nghiên cứu về mạng và chuyển mạch cũng có thểđược coi là sự cố gắng cung cấp dịch vụ có khả năng hoàn thiện và linh hoạt hơndựa trên đoạn mã di động, mặc dù ở mức thấp.

Để minh họa một số cơ hội cho việc sử dụng các tác tử di động, chúng tahãy phân tích một ví dụ trong mạng ATM Việc cung cấp PVC (PermanentVirtual Circuit) trong mạng ATM là một ví dụ về cung cấp dịch vụ Để tạo cácPVC giữa hai chuyển mạch ATM sẽ tốn nhiều thời gian và còn nhiều hơn nếuhai chuyển mạch của hai nhà cung cấp khác nhau Một PVC thường gồm mộtđường đi qua mạng được duy trì và bảo dưỡng bởi nhà vận hành mạng Quátrình sẽ kéo dài hơn nếu một tổ chức vận hành khác đưa ra các dịch vụ với giá cảkhác Như vậy, trong mạng hỗn hợp đó, sẽ có nhiều nhà quản lý mạng liên quanđến quá trình đó và không có một giao thức chuẩn nào hoàn hành được nhiệmvụ

Một hệ thống dựa trên các tác tử di động (hình 2.7) có thể điều khiển cácnhiệm vụ tương tự theo cách tự động Một yêu cầu khởi tạo PVC có thể đượcgán cho deglet, deglet này có thể phối hợp theo suốt toàn bộ tiến trình Nó sửdụng các deglet để thực hiện từng nhiệm vụ thành phần Sử dụng các deglet này,tất cả các dữ liệu cần thiết được trao đổi bởi các điểm cuối có sử dụng sự cungcấp kết hợp trong các PVC tương ứng của nó Các deglet giao tiếp với các PVC

sử dụng một ontology đặc biệt để khái quát hóa kiến thức về khởi tạo các kết nốitheo yêu cầu của các vị trí ở xa, ví dụ các site của nhà cung cấp Sau đó degletkhác đàm phán với các PVC trong khối của nhà vận hành Giải pháp tốt nhất sẽđược chọn và tiếp theo là trao đổi các thông tin cần thiết hoàn thành việc khởitạo Theo đó bên yêu cầu được thông tin là nhiệm vụ đã được hoàn thành xong

Hình 2.7: Các tác tử cung cấp các dịch vụ

* Khởi tạo thiết bị mới: Một đặc điểm của phần quản lý cấu hình là khởitạo một thiết bị mới trên một mạng đang hoạt động Khó khăn với một thiết bịcần cấu hình là việc yêu cầu một số thuộc tính trong mạng và trong thiết bị cầnthiết lập tương tự như một phần mềm nào đó cần cài đặt Ví dụ, một máy in yêucầu trình điều khiển của nó có trong các trạm làm việc đang sử dụng nó Có một

số bước mà việc cấu hình cần thực hiện khi khởi tạo một thiết bị mới trên mạngđang khai thác

- Thiết lập kết nối phần cứng

- Tự cấu hình thiết bị, cấu hình mạng

- Khởi tạo và kích hoạt các trình điều khiển thích hợp

Hiện nay, người quản lý mạng phải thi hành tất cả các nhiệm vụ yêu cầutrên bằng tay Các tác tử di động có thể được sử dụng để thi hành các thành phầnmạng plug&play

Một ví dụ là việc cài đặt máy in trên mạng, quá trình này liên quan đếnmạng gồm nhiều trạm làm việc với các yêu cầu khác nhau như các trình điềukhiển được yêu cầu để làm việc với máy in giữa một máy Mac và máy OS/2hoặc giữa các máy PC chạy WINDOWS NT và OS/2 Giả sử rằng mạng nàyđược nối Internet Vậy để máy in hoạt động đúng, các trạm làm việc phải đượccài đặt đúng trình điều khiển Nếu có đầy đủ các trình điều khiển máy in thì nóhoạt động tốt và có thể quản lý được nhưng ngược lại, thì quá trình này trở nênrất khó khăn Sự thay đổi cấu trúc hình học mạng được điều khiển cũng như khithêm máy in mới hay các trạm làm việc mới, các máy in được nhận biết các dịch

vụ, hệ điều hành được cập nhật,…

Hình 2.8 dựa trên sự sử dụng nhiều tác tử tĩnh và di động Có thể sử dụng

để cung cấp các khả năng plug&play cho các thành phần mạng VMC có thể coi

là thiết bị mới, như máy in ở ví dụ trên, có chứa một tác tử được gửi đi để pháthiện các thiết bị mạng, một số deglet hoặc netlet được gửi đi để phát hiện cácthiết bị mạng cần các trình điều khiển máy in Sau đó, trang web của nhà sảnxuất máy in được liên hệ và phiên bản mới nhất được tải về VMC của máy in

có thể duy trì một danh sách các thiết bị sử dụng cho máy in Máy in sẽ có trìnhđiều khiển phiên bản mới từ nhà cung cấp và được gửi tự động đến tác tử “cungcấp” tương ứng

Hình 2.8: Các tác tử có tác dụng Plug&Play

Như trong trường hợp các tác tử cho việc chuẩn đoán lỗi, cấu hình có thể

là kết quả của sự hợp tác của một số lượng lớn các tác tử đơn giản

2.2.3 Quản lý thực thi

2.2.3.1 Quản lý thực thi

Điều này rất cần thiết để tối ưu chất lượng dịch vụ Để phát hiện các thayđổi trong việc thực thi của mạng, các dữ liệu được tập trung và ghi một cáchngẫu nhiên hay định kỳ Lợi ích của các bản ghi không bị hạn chế với quản lýthực thi, các lĩnh vực quản lý khác cũng có thể lợi dụng được những bản ghinày:

 Các bản ghi có thể được sử dụng bởi phần quản lý lỗi để phát hiện lỗi

 Có thể được dùng bởi phần quản lý cấu hình để quyết định khi nào cácthay đổi là cần thiết trong cấu hình

 Có thể được sử dụng bởi quản lý tính cước để điều chỉnh các bản thanhtoán

2.2.3.2 Tác tử trong quản lý thực thi

Nếu quản lý theo kiểu tập trung: Một máy chủ tập trung thì các khái niệm

về việc đánh giá sự hoạt động của mạng là rất khó khăn Trễ trên mạng làm cho

mạng ở xa, một tác tử di động được gửi đi để thi hành một phân tích ngay trênthành phần đó Thông tin thu được theo cách này chính xác hơn do đã không cótrễ Một sự cải tiến tương tự có thể thực hiện với quá trình kiểm tra, là một phầncủa thành phần kiểm tra Song giải pháp dùng tác tử do động là tốt hơn hết vì nókhông đòi hỏi sự tiêu hao nguồn tài nguyên cục bộ cố định Nó còn dễ dàng hơn

so với bảo dưỡng khi chúng ta luôn sử dụng các phiên bản mới nhất của cácdeglet di động Ngược lại sự cập nhật một tác tử kiểm tra tĩnh lại là một quátrình lâu hơn, phức tạp hơn và tốn kém hơn

Các kĩ thuật hot-swapping (trao đổi) cũng có thể dựa trên đoạn mã diđộng, ở đây ta dùng tác tử di động, sự sắp xếp hot-swapping có thể được ápdụng để các tác tử kiểm tra mạng cố định cập nhật Khi tác tử dùng để kiểm tracục bộ là một ứng dụng có khả năng mở rộng (ví dụ một ứng dụng Java) thì cácmođun cấu thành đoạn mã di động có thể được sử dụng để nâng cấp ứng dụngbất kỳ lúc nào cần thiết mà không làm ảnh hưởng đến các dịch vụ mà ứng dụngcung cấp Mođun di động không nhất thiết phải nằm ngay trong thành phần, bởi

vì nó có thể được tải về bất kỳ lúc nào cần và không theo cách các applet đượctải về từ trình duyệt Web Các phương án với các tác tử di động vẫn tỏ ra tốthơn, do chúng yêu cầu ít tài nguyên hơn và thêm nữa chúng cung cấp tiến trìnhphân tán và sự tương quan thông minh của các sự kiện từ các nguồn tài nguyênkhác nhau trong suốt quá trình đo

Sự di chuyển máy chủ, nơi một máy chỉ được di chuyển hoặc nhân bản tớimột môi trường thực thi tốt hơn, được xem là một ví dụ của bảng sắp xếp hot-swapping Quyết định di chuyển yêu cầu một sự phân tích thông minh từ cácyếu tố như: nhu cầu dịch vụ, tải mạng, tỉ lệ lỗi,….Ví dụ: người quản lý tập trung

có thể di chuyển đến một vị trí khác, nếu tỉ lệ lỗi khi truy nhập dịch vụ hoặc trễmạng không chấp nhận được Trong trường hợp khác, một máy chủ cung cấpcác dịch vụ truyền thông trong một hệ thống phân tán có thể di chuyển nếu cácyêu cầu dịch vụ của nó ở các khu vực nào đó

Trong môi trường hoạt động của mạng, chúng ta cần đưa ra các vấn đềthực thi tiềm tàng nảy sinh khi sử dụng các tác tử di động Rõ ràng nếu các tác

tử di động không được quản lý một cách nghiêm túc, chúng sẽ có thể làm trànmạng hoặc chiếm một tỉ lệ lớn tài nguyên mạng (điều này thường thấy khi môitrường bị nhiễm virus, ví dụ: virus Trojan, sử dụng các tác tử tự kích hoạt, lâynhiễm trên mạng, chúng gửi các thông tin không có gíá trị trên mạng gây ranghẽn mạng, bom) Chính vì vậy, cấu trúc cơ sở hạ tầng sử dụng tác tử di động

có một số quy tắc về mật độ tác tử Ví dụ, chỉ cho một số người có thể đưa tác tử

Quản lý tính cước có thể thực hiện:

 Thông tin chi phí của người sử dụng

 Thông tin về chi phí dự báo trong tương lai của người sử dụng

 Tạo giới hạn chi phí: Không cho phép tới 6 kết nối điện thoại

 Kết hợp các chi phí: Tránh cho người sử dụng nhận được các hóa đơnriêng lẻ của một kết nối cá nhân hoặc trong trường hợp các kết nốiquốc tế, từ một nước trung gian

2.2.5 Quản lý vấn đề bảo mật

Gồm các phương tiện cho phép sự quản lý để khởi tạo và thay đổi nhữngchức năng mà bảo đảm mạng khỏi người dùng xấu và truy nhập trái phép Phầnquan trọng của nó là quản lý khóa (sự cho phép, mã hóa và chứng thực) bảodưỡng các firewall và tạo các bản ghi bảo mật

2.3 Giám sát mạng

Công việc quản lý giám sát mạng ngày càng trở nên phức tạp: dữ liệu cần

xử lý rất lớn, các môi trường xử lý không đồng nhất với nhiều loại thiết bị Các

sự cố trên mạng luôn luôn có nguy cơ xảy ra đòi hỏi người quản lí giám sát cầnđưa ra giải pháp xử lý nhanh Lỗi phải được chuẩn đoán một cách kịp thời, chínhxác và được tự động sửa hoặc thông báo đến người điều hành và đưa ra một sốkhuyến nghị về cách giải quyết Ngoài ra, trong mạng Internet hay Intranet,người điều hành mạng thường phải làm việc từ xa với rất nhiều thiết bị

Để có thể quản lý và giám sát các thành phần mạng đa dạng và hỗn tạp,các ứng dụng quản lý cần làm việc với nhiều giao diện hoặc các công cụ Điều

đó dẫn đến các hệ thống quản lý giám sát mạng thường rất lớn và rất khó để duytrì hoạt động

2.3.1 Các mô hình quản lý giám sát mạng.

Các hệ thống quản lý giám sát mạng thường dựa trên SNMP của IETFhoặc CMIP của OSI Cả hai giao thức này đều dựa trên nền tảng quản lý tậptrung Tất cả các trạm được trang bị các tác tử, có nhiệm vụ duy trì cơ sở dữ liệuthông tin quản lý (Management Information Database - MIB) Tác tử quản lý tại