Chương 1. Tổng quan về tác tử di động và ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm. Ở chƣơng này sẽ trình bày nội dung giới thiệu về Tác tử di động, các nguyên lý hoạt động và lợi ích của nó, các lĩnh vực ứng dụng của Tác tử di động. Đồng thời cũng giới thiệu tổng quan về ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm.
Một số thuật toán trên tác tử di động gắn với ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm. Chƣơng này sẽ phân tích kĩ hơn về hệ thống tác tử di động và trình bày một số thuật toán đối với tác tử di động, mỗi thuật toán trình bày chi tiết các bƣớc, sơ đồ khối và viết giả mã. Bên cạnh đó cũng nêu các tình huống sẽ sử dụng thuật toán trong ứng dụng cập nhật phần mềm. Thiết kế và xây dựng ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ~4~ Chƣơng này trình bày về yêu cầu của ứng dụng, bao gồm các yêu cầu về chức năng và phi chức năng.
Phân tích chi tiết bài toán, từ đó có thiết kế kiến trúc hệ thống, thiết kế chi tiết chức năng, thiết kế cơ sở dữ liệu. Dựa vào nội dung phân tích, thiết kế và kết quả thực nghiệm, nội dung chƣơng này sẽ nêu kết quả đạt đƣợc. Cuối cùng là phần kết luận và hƣớng phát triển. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ~5~ CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ TÁC TỬ DI ĐỘNG VÀ ỨNG DỤNG PHÂN TÁN CẬP NHẬT PHẦN MỀM 1. Giới thiệu về tác tử di động 1. Giới thiệu Sự bùng nổ nhanh chóng các dịch vụ và nguồn thông tin trên mạng đã làm gia tăng việc khai thác, xử lý thông tin ngày càng trở nên phức tạp và đa dạng. Có thể kể đến các khuynh hƣớng chính yếu sau: − Ngƣời dùng di động (Mobile users): Ngày nay ngƣời dùng thƣờng có nhu cầu truy xuất, tìm kiếm thông tin ở mọi nơi, mọi lúc từ các thiết bị di động (Mobile devices).
Vì vậy việc hỗ trợ kết nối và trên mọi thiết bị là một thách thức đƣợc đặt ra. − Nhu cầu chuyên biệt hoá: Việc khai thác thông tin, sử ụng dịch vụ đã không còn thỏa mãn với các cơ chế thụ động, mà ngƣời dùng thƣờng có khuynh hƣớng muốn chuyên biệt hoá nhu cầu của mình một cách chủ động. Internet là cơ sở để thực hiện mong muốn này. Vì vậy, cần hỗ trợ khả năng chuyên biệt hoá các ứng dụng mạng dành cho ngƣời dùng.
− Nguồn tin đa dạng, khối lƣợng cực lớn: Đã xuất hiện sự bùng nổ thông tin trên mạng với sự xuất hiện của nhiều kho dữ liệu khổng lồ. Các kho dữ liệu này lại đƣợc cung cấp từ nhiều nguồn nên thƣờng không đồng nhất về tổ chức, cấu trúc. Đây sẽ lại là một khó khăn mới đối với ngƣời dùng khi truy vấn. − Việc các mạng Intranet đƣợc xây dựng phổ biến là một điều kiện tốt để triển khai các kỹ thuật mới trong việc xây dựng các ứng dụng mạng.
Vì các mạng Intranet cho phép thiết lập an toàn hệ thống dễ dàng hơn trong một tập hợp mang tính cộng tác và tin cậy. − Môi trƣờng không đồng nhất: Khi kết nối các máy tính, các mạng cục bộ vào Internet, các ứng dụng và ngƣời dùng phải đối mặt với một môi trƣờng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ~6~ không đồng nhất về phần cứng, kiến trúc, hệ điều hành…Và bài toán tƣơng thích cần phải giải quyết. − Sự khập khiễng về đƣờng truyền: Mặc dù ngành viễn thông đã đạt đến những tiến bộ đáng kinh ngạc, và cho ra đời các loại cáp quang với tốc độtruyền tải nhanh đáng kể. Đa số ngƣời dùng vẫn bị giới hạn với các thiết bị kết nối nhƣ modem hay các đƣờng truyền băng thông thấp với mạng không dây.
Với tất cả các đặc điểm trên đây, các ứng dụng phân tán phát triển theo mô hình Client/Server truyền thống tỏ ra một số bất lợi vì đòi hỏi làm việc đồng bộ, đòi hỏi đƣờng truyền băng thông cao, độ trễ thấp và cuối cùng là các dịch vụ thiếu linh động, khó thay đổi hay bổ sung. Tác tử di động là một mô hình trong đó các tiến trình - đƣợc gọi là tác tử có tính tự trị và khả năng di động từ máy chủ này sang máy chủ khác để hoàn tất tác vụ. Ý tƣởng chủ đạo của Tác tử di động là 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 và tạo ra sự tƣơng thích mạnh trên các môi trƣờng không đồng nhất. Tác tử di động với các ƣu điểm này hứa hẹn một giải pháp mới, hiệu quả và dễ dàng hơn trong việc phát triển ứng dụng phân tán, đặc biệt tìm kiếm thông tin mới nhất.
Sự tiến hóa từ các mô hình ứng dụng phân tán Theo truyền thống, các ứng dụng phân tán có cấu trúc theo mô hình Client/Server sẽ thực hiện việc giao tiếp qua các cơ chế gọi hàm từ xa. Yêu cầu các mô hình giao tiếp phải đồng bộ. Một kiến trúc tiến bộ hơn là Remote Evaluation (REV) do Stamos và Gifford đƣa ra vào năm 1990. Trong mô hình REV, thay vì yêu cầu thực hiện các hàm từ xa thì Client chỉ việc gửi mã nguồn các hàm của nó đến Server và yêu cầu Server thực hiện rồi trả về kết quả.
Một số hệ thống khác cũng đã giới thiệu khái niệm thông điệp chủ động (active messages) có thể di trú giữa các vị trí trên mạng, mang theo mã của Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ~7~ chƣơng trình để thực thi tại những vị trí này. Tác tử di động là mô hình tiến hóa tiên tiến nhất so với các mô hình trƣớc đó. Sự tiến hóa của mô hình tác tử di động 1. Khái niệm về tác tử di động Tác tử di động là giải pháp mạng và là công nghệ lập trình hƣớng tác tử, tiến hóa hơn các mô hình phát triển ứng dụng phân tán trên mạng máy tính truyền thống.
Tác tử di động đƣợc xây dựng dựa trên nhiều công nghệ hiện đại, không dựa vào nguyên lý Client/Server và cũng không theo các phƣơng thức triệu gọi từ xa truyền thống. Tác tử di động rất thích hợp cho bài toán tìm kiếm, khai phá, trích rút thông tin trên mạng Internet Một tác tử di động có thể di chuyển từ một thiết bị đầu cuối lên mạng Internet và hoạt động không phụ thuộc vào môi trƣờng và kết nối, thậm chí User tắt máy hay ngắt kết nối khỏi mạng. Phát triển các ứng dụng phân tán dựa trên Tác tử di động có thể “giấu các kênh truyền”, loại trừ khả năng phát hiện và quản lý hoạt động của chúng. Tác tử di động không đòi hỏi phải cài đặt lại các phần mềm ở mỗi site.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Kết hợp với phƣơng pháp lập trình hƣớng đối tƣợng đã tạo ra một phƣơng pháp phát triển mới. Phƣơng pháp lập trình hƣớng tác tử. Các hệ thống phân Phục hồi thông tán tin Tác tử di động AI & Khoa học Mã nguồn di động (Mobile Agent) nhận dạng Cơ sở dữ liệu và cơ sở tri thức Máy học Hình 1.
Tác tử – phƣơng pháp lập trình Máy học nghiên cứu cách thức để mô hình hóa bài toán cho phép máy tính tự động hiểu, xử lý và học từ dữ liệu để thực thi nhiệm vụ đƣợc giao cũng nhƣ cách đánh giá giúp tăng tính hiệu quả. Có rất nhiều định nghĩa khác nhau, thậm chí khác nhau về tác tử di động, nhƣng có một định nghĩa thƣờng đƣợc sử dụng nhƣ sau: Định nghĩa: Tác tử di động - Mobile Agent là danh từ ghép giữa Agent (trợ lý) và Mobile (di động). Là một phần mềm có khả năng di chuyển một cách tự trị từ nút này sang nút khác trên mạng và thực hiện các giao dịch theo ủy quyền của chủ nhân để đạt đƣợc mục tiêu giao phó. Có khả năng giao tiếp với nhau và hoạt động không phụ thuộc vào môi trƣờng.
Khi di chuyển, tác tử di động đóng gói mã nguồn, dữ liệu và trạng thái thi hành. Vì vậy nó có thể dừng việc thi hành tại nút này, tiếp tục thi hành trên nút khác. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ~9~ 2-Tác tử di động di trú S S 1- Tác tử di động 3- Tác tử di động (Code, Data, di trú State) 4- Tác tử di động trả kết quả S Hình 1. Mô hình hoạt động tác tử di động - Mobile Agent Tác tử di động là một mô hình hiệu quả cho các ứng dụng phân tán.
Đặc biệt thích hợp và rất hiệu quả trong trong các giải pháp tìm kiếm thông tin cập nhật mới nhất. Có thể thực hiện trên các môi trƣờng khác nhau, trên các thiết bị đầu cuối khác nhau, nhƣ các máy tính di động laptop, máy tính tại nhà và máy di động cầm tay. Các thiết bị này thƣờng disconnect trong một khoảng thời gian dài, thƣờng có băng thông trễ, kết nối mạng không tin cậy, và thƣờng thay đổi địa chỉ mạng qua mỗi lần kết nối. Các đặc tính của tác tử di động Các đặc tính cơ bản của tác tử di động bao gồm: a) Tính tự trị (autonomous): là khả năng tự kiểm soát bản thân của tác tử di động sau khi đƣợc giao việc mà không cần sự can thiệp của ngƣời dùng hoặc của tác tử khác [3].
Có hai đặc tính thƣờng đƣợc dùng để đánh giá về sự tự trị của tác tử di động. Đó là đặc tính hƣớng đích (goal-oriented) và tính chủ động (pro-activeness). Khả năng tự trị của tác tử di động chủ yếu đƣợc quyết định bởi tri thức trang bị cho tác tử di động. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ~ 10 ~ b) Tính di động (mobility): Là khả năng di chuyển từ môi trƣờng thi hành này sang môi trƣờng khác của một tác tử.
Đồng thời giữ nguyên trạng thái và khả năng hoạt động của nó. Các tác tử có đặc điểm này đƣợc gọi là tác tử di động. Việc thiết kế và cài đặt tác tử di động đặt ra các yêu cầu đặc biệt về vấn đề an ninh hệ thống [1]. c) Tính thích ứng (reactiveness): là khả năng của tác tử có thể thực thi trên những môi trƣờng lạ, và cảm nhận đƣợc sự thay đổi của môi trƣờng.