A service based agent system supporting mobile computing [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Anthony Sang-Bum Park

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• Publié par: rheinisch-westfalischen_technischen_hochschule_-rwth-_aachen
• Publié le: 01 janvier 2004
• Nombre de lectures: 18
• Langue: Deutsch
• Poids de l'ouvrage: 2 Mo

Extrait

A Service-Based Agent System
Supporting Mobile Computing
Von der Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen
zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Naturwissenschaften
genehmigte Dissertation
vorgelegt von
Diplom-Informatiker Anthony Sang-Bum Park
aus Seoul (Süd-Korea)
Berichter:
Universitätsprofessor Dr. rer. nat. Otto Spaniol
Universitätsprofessorin Dr. rer. nat. Claudia Linnhoff-Popien
Tag der mündlichen Prüfung: 10. März 2004
Diese Dissertation ist auf den Internetseiten der Hochschulbibliothek online verfügbar.An dieser Stelle möchte ich mich bei allen Personen bedanken, die durch Diskussionen,
gemeinsame Projektarbeiten und Vorträge zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen haben. Die
vorliegende Arbeit entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Angestellter am
Lehrstuhl für Informatik 4 der RWTH Aachen und hat mit Umwegen einen Abschluss
gefunden.
Mein herzlicher und besonderer Dank gilt Prof. Dr. Spaniol für die kontinuierliche Betreuung
und für den uneingeschränkten Freiraum bezüglich meiner Forschungsaktivitäten und den For-
schungsprojekten. Ihm habe ich die wertvolle Zeit am Lehrstuhl und die Erfahrungen auf inter-
nationalen Forschungsprojekten und -veranstaltungen zu verdanken, wodurch unter anderem
die Chance entstand, das eigene Unternehmen zu gründen.
Prof. Dr. Claudia Linnhoff-Popien danke ich für das Koreferat, aber vor allen Dingen für die
förderlichen Gespräche und als wichtige Projektpartnerin während der Zeit in München.
Für die fachkundigen Gespräche mit den Kollegen und die nützlichen Arbeiten meiner Diplo-
manden und Studenten möchte ich mich hiermit ausdrücklich bedanken. Neben den fachbezo-
genen Ereignissen liegen mir die unzähligen freundschaftlichen Aktivitäten am Herzen,
insbesondere für meinen unvergesslichen Junggesellenabend danke ich Axel und Steffen. Für
die unzähligen Gespräche und Abende gilt der Dank des weiteren Jens, Roland, Helen, Kai,
Ulrich, Peter, Carsten, Michael, Dirk, Frank, Christian, Rainer, Petra und Christiane.
Auch nach der Aachener Zeit in München haben mir Freunde wertvolle Beihilfe geleistet,
Axel danke ich für das gemeinsame Forschungsprojekt, Steffen für die Mithilfe im Unterneh-
men und Marc für die gesamte Zusammenarbeit.
Nicht zuletzt gilt der Dank meinen Eltern für ihre besondere Unterstützung und meiner Frau
Dong-Mi, die mir stets ein starker, mentaler Beistand ist und immer zum Gelingen der Disser-
tation beigetragen hat.
München, im März 2004
Anthony Sang-Bum ParkContents
Chapter 1 Motivation and Outline 1
Chapter 2 Mobile Agent System 5
2.1 Technology and Terminology............................................................. 6
2.1.1 Mobile Agent Principles ........................................................... 9
2.1.2 Terms and Definitions 13
2.2 Why Mobile Agents? ........................................................................ 17
2.2.1 Mobile Agent Applications ..................................................... 19
2.3 Outline of Agent Standards............................................................... 20
2.3.1 Mobile Agent System Interoperability Facility....................... 21
2.3.2 Foundation for Intelligent Physical Agents............................. 23
2.4 Survey of Existing Agent Systems ................................................... 28
Chapter 3 The Java Agent Environment - JAE 31
3.1 Overview of the Architecture ........................................................... 32
3.1.1 Agent System .......................................................................... 33
3.1.2 Agent Types .. 36
3.1.3 Agent Monitor......................................................................... 39
3.2 Service Trading in JAE..................................................................... 40
3.2.1 The Service Center.................................................................. 42
3.2.2 Service Implementation Example ........................................... 45
3.2.3 Agent Directory....................................................................... 51
3.2.4 Measurements 53
3.3 Agent Migration in JAE.................................................................... 57
i______________________________________________________________________________________________________________ ii
3.3.1 The Agent Transport Protocol .................................................58
3.3.2 Implementation Details............................................................63
3.3.3 ATP Measurements..................................................................67
3.4 Agent Communication in JAE...........................................................68
3.4.1 Blackboard System69
3.4.2 Message Passing ......................................................................70
3.4.3 Implementation Examples .......................................................72
3.5 Outlook on JAE and FIPA.................................................................75
3.6 Conclusion....................77
Chapter 4 Mobility Support 79
4.1 Wireless Access Networks ................................................................81
4.2 Support of Mobile Computing...........................................................89
4.2.1 Mobile IP .................................................................................90
4.2.2 The OnTheMove Mobile Middleware.....................................91
4.2.3 Middleware based on Mobile Agents ......................................94
4.3 Mobility Support with JAE ...............................................................96
4.3.1 The Kindergarten Concept.......................................................97
4.3.2 The Maintenance Concept .....................................................100
4.3.3 Remote Invocation of Mobile Agents....................................103
4.4 JAE Testbed.....................................................................................104
4.5 Reflection of Agent Technology in TINA.......................................108
4.6 Conclusion....................112
Chapter 5 Agent-based Application Modelling 113
5.1 Network Management ..114
5.1.1 Management by Delegation ...................................................116
5.1.2 Network Management based on Mobile Agents....................118
5.2 Analytical Modelling of Management Applications .......................120
5.2.1 Network Management based on SNMP.................................122
5.2.2k Mant based on Mobile Agents....................126
5.2.3 Comparison of Network Management Strategies..................127
5.3 Conclusion.......................................................................................129
Chapter 6 Conclusion and Perspectives 131____________________________________________________________________________________________________ Contents iii
Appendix A Glossary 135
Appendix B List of Figures, Programs, and Tables 141
Appendix C Bibliography 145______________________________________________________________________________________________________________ iv Chapter 1
Motivation and Outline
The exhaustive emergence of agent-based systems emphasizes that mobile agent technology
discloses one of the most important and interesting computing paradigms since the object ori-
ented design and client/server-based distributed systems. The information technology is
enriched by the methodology that mobile agents bring along with them. The most general def-
inition of an agent in computer science is probably “any piece of continuously running soft-
ware that communicates and cooperates with others”. Historically, two types of agents have
been studied in different research communities: intelligent agents have been investigated quite
extensively since 1951 in the Artificial Intelligence (AI) community, whereas mobile agents
are more recent (taking the first relevant commercial product as reference, since 1994), mainly
concerning distributed computing and communication.
The AI research has had many different goals: intelligent agents have been employed for prob-
lem-solving, (uncertain) knowledge and reasoning, acting logically (planning), and learning;
for instance, robots learn about their environment or act on inconsistent information. They are
considered to be cooperative or competitive, communicating, perceiving, and acting; accord-
ingly to their protocols, they have been aimed towards coordination or negotiation. Simple
intelligent software agents have already made their way into products as users’ assistance
learning their preferences, recognizing their handwriting, and filtering information, or as sta-
tionary agents backing routers, or as softbots designed to comb the world wide web - to name
only a few. Mobile agents do not claim to be “intelligent”, and in fact most mobile agents do
not satisfy the definition of intelligence given by the AI community. In distributed systems,
they are considered as an alternative to client/server technology, which enhance distributed
applications by continuously running processes with code mobility. In other words, a mobile