面向服务的移动Agent组通信研究

论文题目: 面向服务的移动Agent组通信研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 计算机软件与理论

作者: 徐伟

导师: 李京

关键词: 移动,组通信,可靠多播,组成员管理,全序多播,容错模型,复合服务,服务协作

文献来源: 中国科学院研究生院（软件研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: Web服务正在成为一种基于标准技术的计算平台,能够支持构建松散耦合的广域分布式系统。服务协作中间件通过应用Web服务和业务流程管理技术,研究协作流程适应环境和需求变化以及动态调整结构和行为的模型和机制,为建立“随需而变”的分布式企业计算环境提供了可行的途径。 服务协作中间件的最突出特点在于服务的分布性与变化性,而移动Agent的分布自治和协作能力可以满足服务协作中间件的技术需求。作为一种能够在异构网络中自主迁移的分布式计算实体,移动Agent具有减轻网络负载、支持断连操作、动态适应网络等优势,在移动计算、协同计算、电子商务等领域得到了广泛的关注。服务协作中间件可以利用移动Agent的移动智能特性与协商机制将分布的Web服务单元组织在一起,通过服务粒度上的交互和协作来满足企业计算的业务需求。 然而,将移动Agent技术应用于服务协作中间件,仍然存在诸多难点,其中之一在于移动Agent的组通信问题尚未得到解决。移动Agent组通信一方面可以为Web服务提供容错计算能力,另一方面也为基于移动Agent组的服务协作提供了通信支持手段。移动Agent组通信包括移动Agent的多播通信和组成员管理。现有的移动Agent通信仅侧重于一对一的单播通信方式,对于移动Agent组通信的研究存在不足。本文以移动Agent组通信在服务协作中间件中的应用为出发点,围绕面向服务的移动Agent组通信问题展开研究。 本文首先提出了一种移动Agent的全序多播协议—MATOM协议。MATOM协议使用集群化方法和逻辑环控制结构实现移动Agent多播通信的原子性和全序性,可以保证一组移动Agent能够按照全局一致的顺序对系统中的事件(消息)作出反应。文中证明了MATOM协议属性的正确性并通过模拟实验分析了其性能问题。 在MATOM协议的基础上,本文提出一种移动Agent的容错组管理方法。移动Agent的组管理通过集群化机制实现,即移动Agent加入/退出组的请求经由组管理协议提交给相应的Agent集群进行处理。同时,移动Agent的组管理协议利用故障检测器检测可能出现故障的移动Agent并将其移出多播组。文中论述了故障检测器的实现机制,并证明了故障检测器的正确性。 移动Agent的MATOM协议与容错组管理共同组成了一种移动Agent的组通信系统,称为GCS-MA。从基于移动Agent的Web服务容错和基于移动Agent组的服务协作两个方面,本文论述GCS-MA在服务协作中间件中的应用。 现有的Web服务容错侧重于通过扩展Web服务标准来提供容错能力。由于Web服务标准体系本身不断发展变化,并且标准之间的兼容性问题依然存在,使得这些研究成果的可实施性较弱。在GCS-MA基础上,本文提出一种基于移动Agent的复合Web服务容错模型—MAFTM模型,从系统层次而非标准层次来解决复合Web服务的容错问题。文中说明基于移动Agent的工作流与复合

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 论文工作

1.3 论文组织

第二章 面向服务的移动AGENT组通信问题

2.1 移动AGENT的消息通信

2.1.1 移动Agent的通信需求

2.1.2 移动Agent的消息通信协议

2.2 传统分布式系统的组通信

2.2.1 组成员管理

2.2.2 可靠多播的基本属性

2.2.3 多播消息传递的原子性

2.2.4 多播消息的次序化机制

2.2.5 组通信的容错方法

2.3 移动环境中的组通信

2.3.1 移动环境中的组通信协议

2.3.2 移动主机的移动性与移动Agent的移动性

2.4 面向服务的移动AGENT组通信

2.4.1 服务协作中间件与移动Agent

2.4.2 移动Agent的组通信问题

2.4.3 GCS-MA：一种移动Agent的组通信系统

2.5 小结

第三章 移动AGENT的全序多播协议

3.1 概述

3.2 系统模型

3.3 数据结构

3.4 通信算法

3.4.1 基于令牌的移动Agent全序多播算法

3.4.2 集群内多播消息的传递算法

3.4.3 移动Agent的集群间迁移管理算法

3.5 正确性证明

3.6 性能分析

3.7 小结

第四章 移动AGENT的容错组管理

4.1 概述

4.2 组管理与集群化机制

4.3 移动AGENT的故障检测

4.3.1 故障检测问题

4.3.2 移动Agent的故障检测器

4.3.3 故障检测器的证明

4.4 小结

第五章 基于移动AGENT的复合WEB服务容错

5.1 概述

5.2 基于移动AGENT的工作流与复合WEB服务

5.2.MAFTM模型

5.2.1 故障类型

5.2.2 移动Agent全序多播与复合Web服务实例的复制

5.2.3 复合Web服务实例副本执行的“exactly once”语义

5.2.4 复合Web服务实例副本的一致性算法

5.3 MAFTM模型的一致性证明

5.4 小结

第六章 基于移动AGENT组的服务协作

6.1 概述

6.2 服务协作中间件的协作概念及技术

6.2.1 协作流程元模型

6.2.2 动态流程模型与可变结构

6.2.3 基于SCM的反射机制支持动态流程

6.2.4 流程虚拟机与模型驱动的动态流程

6.3 基于移动AGENT组的服务协作

6.3.1 移动Agent协作网络

6.3.2 基于移动Agent组的服务协作模式

6.4 小结

第七章 结束语

7.1 论文的主要贡献

7.2 进一步的工作

参考文献

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致谢

发布时间: 2005-07-08

参考文献

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