網絡管理中移動Agent數據採集研究論文

摘要：隨着網絡技術的發展，小型網絡管理數據的採集也得到了進一步的提升。其中，移動Agent不僅具有Agent自主性、主動性等最爲基本的特徵，同時還具有移動的特性。在網絡管理中，移動Agent技術的運用，不僅提升了通信的效率，同時也使數據採集工作得到了很大的進步。因此，該文從移動Agent技術研究角度出發，對小型網絡管理中數據採集問題進行深入的分析與思考。旨在促進小型網絡管理效率提升的同時，爲相關研究提供理論參考。

關鍵詞：小型網絡；數據採集；研究

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2016)03-0078-03

目前，在網絡技術的進步下，小型網絡管理有了進一步的提升。回顧傳統的網絡管理，大都是以陷阱或輪詢來實現網絡數據的採集，因此傳統的數據採集給網絡寬帶造成了資源浪費，同時也帶來一系列的問題，比如擁塞、延時等。爲了解決這一問題，小型網絡管理逐漸基於移動Agent技術進行數據採集。這種方式主要是透過SNMP即簡單網絡管理協議代理互操作來實現的。以移動Agent技術作爲基礎實現數據的採集，不僅提高了資訊交換效率，同時也提升了網絡系統的管理工作。因此，本文對小型網絡管理中基於移動Agent數據採集系統的應用模型進行分析，對於有關網絡管理數據採集或者是移動Agent的相關研究具有非常重要的實踐意義。

1小型網絡管理中移動Agent相關理論概述

目前，對於小型網絡管理中基於移動Agent數據採集的研究非常少，因此本文在缺乏理論提供的基礎上，對於移動Agent的相關理論進行研究分析。

1.1移動Agent的特性

移動Agent在網絡技術的進步中誕生，因此給計算機管理提供了一個比較統一且規模較大的網絡計算模式。移動Agent不僅能夠改變系統的設計，對於網絡系統的開發也有積極的促進作用。移動Agent模式最爲關鍵的屬性是能夠提升網絡系統下的任何主機的靈活度。並且，在該技術的支援下，其處理能力不再依賴於獨立的主機，而是可以被整個系統網絡共同使用，也就是說能夠有效地結合本地資源進行開發和利用。所以，移動Agent的特性主要有以下幾點：1）移動性，該特性指的是Agent在執行過程中可以在任意站點上暫時中斷,並且可以在異構網絡上移動,同時還能夠在目的站點停留以及恢復執行。通常，Agent激活本地的資源方式是利用的資訊源，Agent可以移動到資訊源，從而減少數據的傳輸環節，有效地處理了時延以及帶寬問題。即便可用網絡突然出現異常或者無法使用，Agent依然可以繼續它的操作。2）自主性，自主性指的是移動Agent可以根據自己的意願執行操作，不需要人工進行過多的控制與干預。也就是說，Agent能夠有效地對自身的行爲進行控制，對於網絡中的問題能夠自主採取措施，具有相對的自主獨立特徵。3）智能性，這一項特徵指的是移動Agent的適應能力。移動Agent能夠根據不同環境做出恰當的反應，可以有效地減少網絡的負載以及智能地支援各種計算。4）安全性，這是移動Agent中非常重要的一個特徵，指的是對執行環境的安全保障或者是自身執行的一個安全保障。5）協作性，協作性作爲移動Agent的一大特性，在網絡管理中發揮了重要的作用。這一特性指的是Agent能夠在網絡中與其他程序進行合作，共同完成分配的任務。同時，Agent能夠與遠程資源進行連接，對分配的任務進行動態計算。

1.2移動Agent的研究現狀

目前,國內關於移動Agent技術的研究比較少，展現出來的理論成果並不多見。但是國外關於Agent的研究相對豐富。關於小型網絡管理中基於Agent數據採集的研究，對移動Agent進行了解是非常必要的。在20世紀90年代，世界推出了第一個移動Agent系統，被GeneralMagic公司命名爲TelescriPt。也就在這以後，關於Agent的研究相對多了起來。至今，移動Agent系統達到了數十種，比如有D'Agent系統、Ann系統、Aglet系統、odysses等等。這些系統不僅代表了Agent的發展歷史，同時也代表了Agent技術的發展潮流與趨勢。小型網絡管理能夠基於移動Agent技術進行數據採集，是一項非常明智的舉動，當然還得歸功於資訊技術的發展。移動Agent系統不僅僅是爲本身提供一個安全的執行環境，而且還能爲其開發與應用或者是網絡管理提供成熟的框架。但是縱觀學術界的研究成果來看，關於網絡管理基於移動Agent數據採集的研究仍然有非常大的研究價值與空間。處於研究起步階段的Agent，在網絡管理數據採集中的作用是非常巨大的，即便許多的研究人員將這一技術應用到許多的研究領域，但是解決其安全問題仍然是一項艱鉅的任務。何謂數據採集呢？指的是從傳感器或待測設備等數字和模擬被測單元中自動採電量或非電量信號送到上位機中進行分析和處理。其中移動Agent有效地保障了數據採集的靈活性、安全性，這對於網絡管理也是非常必要的要求。Agent對於數據的保密是比較可靠、完整的，因此對於小型網絡管理中基於移動Agent數據採集的研究仍然需要規劃出思路較爲完整的方案。

2小型網管中基於移動Agent數據採集系統的應用模型

2.1應用模型的分析

當前小型網絡管理中採用的系統模式大多是完全集中式的模式，這不僅給網絡和系統帶來了較大的資源浪費，同時也限制了系統空間。在對小型網絡進行管理時，用戶是從代理處獲得管理資訊，而管理資訊大都是屬於原始數據，這些數據不僅存量大，而且缺乏加工和處理，並不屬於價值較高的管理資訊。如果對小型網絡採取完全分佈式的管理模式，在控制系統中又無法齊全地得到執行異常的故障報告。因此，採取分佈式輪詢的管理模式，對網絡進行集中控制。這種方法不僅適合規模較小的網絡管理，同時也可以減少網絡管理中使用的流量，還能夠對局域網絡中的其他主機進行良好的管理。因此，本文對小型網管中基於移動Agent數據採集的研究進行系統模型的分析。在本次分析中，設定一個管理中心，對小型網絡中的其他網絡和設備進行管理域劃分，每個網絡域中設定專門人員負責該設備數據的採集、分析以及入庫等。如圖1所示，中心網管控制檯、數據採集管理代理、移動Agent、被管節點SNMP、數據庫構成了移動Agent數據採集系統的應用模型。其中，控制中心功能是負責派遣移動Agent的採集管理代理；數據採集管理代理負責移動A-gent在本網絡管理域內的活動以及數據的處理；移動Agent根據控制中心規定的策略以及路線進行數據的收集以及網絡管理操作；被管節點上存在Agent的執行環境以及網管協議，移動Agent與SNMPAgent交互實現網絡管理的數據採集以及計算工作。

2.2移動Agent的應用原理分析

在小型網絡管理數據採集中，Agent的作用是至關重要的。移動Agent不僅是能夠在其他網絡中主動地從主機遷移到另一臺主機當中，同時還可以與其他的Agent進行資源交互。移動Agent遷移的主要內容有代碼以及代碼的執行狀態。因此要完全實現移動Agent的功能,通常是藉助於一個移動Agent平臺。而移動Agent平臺則是虛擬機,也被稱作“移動Agent服務器”“,移動Agent服務器”爲移動Agent提供其功能實現所需要的數據以及其他資源。而在這些系統模型當中，生命週期模型能夠實現移動Agent的啓動、創建、掛起、銷燬、分配執行環境以及停止工作；另一類計算模型則能夠實現移動Agent的計算能力,比如線程的控制以及數據的具體操作；還有，安全模型則被定義爲Agent訪問外部資源的主要模型，這一模型的Agent也能夠從外部對內部資訊進行訪問；通信模型，是指Agent和Agent之間以及Agent與外部的通信；導航模型，是指不同網域中計算實體之間傳送Agent的相關資訊[1]。目前的研究中被廣泛舉例的是Grasshopper。Grasshopper符合兩種移動Agent之間相互操作的移動Agent平臺，這一平臺不僅性能比較好，而且其編程接口也比較先進。所以，在本文中，對這一開發平臺進一步介紹，對於小型網絡管理中數據採集有積極的意義。Grasshopper平臺的Agent執行環境主要是由場地、region、agency以及不同的Agent共同組建的。其中Agency是Agent的執行環境,主要包括coreagency和其他場地。coreagency表示的是agency支援代理執行中的一個小型功能集。主要有安全服務功能，即提供安全保障；有傳輸服務功能，用來支援Agent的移動；通信服務功能，主要負責Grasshopper組件之間的遠程交互；管理服務功能，幫助管理者控制以及監視Agent、agency以及場地；註冊服務功能，負責提供資訊；持久服務功能，提供場地以及Agent長期的存儲服務，以便網絡管理系統發生崩潰時agency的恢復。其中場地的功能主要是對Agent根據功能進行分組劃分，而場地的`名稱通常是反映場地的目的；Region是負責管理Grasshopper環境中的分佈組件；agency則屬於某一特定region。可見Grasshopper是比較巧妙的一個平臺，不僅僅可以透過CORBA通信，還可以在Socket以及JavaRMI的連接下通信。而通信結構充分利用插件技術，使整個網絡管理系統的擴展性非常良好。對數據進行採集和分析時，進行的身份認證是在安全服務的保障下開展的，通常是運用SSL來保障數據傳輸的安全[2]。在小型網絡管理數據採集的實際操作中，Agent透過安全管理器對資源進行控制和訪問，還可以完成數字簽名。所以在小型網絡的管理中，採用移動Agent技術，不僅可以大大提高網絡管理的可重構性，還可以使網絡數據採集和管理的靈活性得到提升，從而使數據採集也能夠適應網絡管理的變化與發展。除此之外，小型網絡管理基於移動Agent進行數據採集，可以有效地解決相容性等重要的問題，使整個管理系統的性能也得到進一步提升。

3小型網管中基於移動Agent數據採集的實現

3.1移動Agent與SNMP代理的結合

SNMP，即簡單網絡管理協議，是目前使用最爲廣泛的網絡管理協議，SNMP的作用主要是管理網絡設備，以及蒐集網絡設備數據，對網絡進行有效配置。目前，對於網絡管理中數據採集的實踐表明，SNMP不僅具有便於擴充、易於實現等特點和優勢，同時在網絡管理領域中，SNMP成爲了一項使用標準，也就意味着大多數網絡設備的使用都涉及SNMP。SNMP對節點資訊地有效收集，使網絡管理的任務完成得更加的高效，這一點與Agent優點有異曲同工之處。Agent和SNMP的交互，有以下幾種形式：SNMP與移動Agent直接交互。這種交互形式需要移動Agent開啓sockets，也就可能會導致網絡管理中數據的安全問題。並且這種交互形式產生的網絡管理負載比較大，需要更爲複雜的移動代碼來解決相關的程序問題。另一種交互形式需要藉助其他物質，也就是在SNMP與移動Agent之間加入中介物。這種交互形式可以滿足數據採集的要求，這一形式選擇的方法包括MIB訪問以及MIB擴展兩大功能，但是這兩種功能之間相互獨立，因此對於數據的安全性能夠起到很好的保障作用。

3.2基於移動Agent數據庫訪問方式的分析

在小型網絡管理系統當中，數據庫是其重要的核心組件。數據庫主要是用來管理存儲網絡對象的實時資訊、歷史以及數據統計。其中網絡對象主要有網絡接口、網絡節點以及網絡等。小型網絡管理中的數據庫是動態形式的，因此在實際的網絡管理當中，可以對網絡數據庫實施修改、增加、刪除、調用、檢索等工作，但是這些操作程序都需要在訪問技術的支援下才能得以實現。目前，網絡規模逐步擴大，不僅僅是小型規模的網絡管理，所以對於網絡技術的研究也變得更加的複雜。換而言之，數據庫數據的管理變得更加的困難，所以提高數據庫訪問技術的研究意義重大。傳統的數據庫訪問通常是在應用程序的支援下實現的，傳統的訪問方式要求網絡管理者即客戶端提供JDBC、JDBCAPI等等驅動程序，否則無法實現數據庫訪問。而執行這一訪問形式提供的驅動程序必須在超強的通信負載中才能夠完成，所以這種傳統的訪問形式浪費了大部分的網絡資源，同時也增加了網絡的承載壓力。但是基於移動Agent的數據庫這一訪問方式有效地解決了傳統訪問方式帶來的弊端。基於移動Agent的數據庫訪問需要網絡管理系統提供MobileAgent的執行環境、驅動程序、數據庫接口。這種訪問形式實現了訪問生成接口、訪問移動Agent、訪問執行環境三個組件。其中，訪問生成接口爲數據庫應用程序提供訪問接口,並將訪問請求以字元串的形式傳遞給訪問移動Agent，然後將訪問移動Agent執行的結果返回給用戶。訪問移動Agent被訪問生成接口調用，負責將輸入訪問生成接口的數據庫訪問請求在數據庫服務器上執行,並將結果返回給訪問生成接口。訪問執行環境則駐留並且在相應的服務程序環境中執行，爲到達的訪問移動Agent提供本地可以使用的數據源和驅動程序,並且輔助訪問移動Agent建立與數據源的連接,以此實現數據庫訪問和數據採集。

4結束語

在小型網絡管理的數據採集中，移動Agent起到了至關重要的作用。從網絡管理的角度而言，網絡管理的數據採集本身就是一項比較系統且較爲複雜的工作。小型網絡管理不僅需要集管理技術、數據庫技術以及軟件、硬件技術相結合，而且還需要隨着資訊技術地不斷髮展而與時俱進，使小型網絡管理基於移動Agent的數據採集工作更加的完善與成熟。本文對Agent這一技術模型的應用與實現進行了深入的分析，以此對小型網絡管理的數據採集進行了較爲直觀地理論梳理，實踐證明，移動Agent在小型網絡管理中數據的採集產生的作用是比較明顯的。因此，加強移動Agent的應用與完善，對於網絡管理有着非常重要的價值。

參考文獻：

[1]王茜,張玉明.校園網管理中基於移動Agent數據採集問題的研究與設計[J].計算機與現代化,2014,3(8):70-72.

[2]張宇蓉.無線傳感器網絡中基於移動Agent的數據採集研究[D].太原:太原理工大學,2010.