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대규모 이동 에이전트 시스템을 위한 적응적 에이전트간 통신 프로토콜

Adaptive Inter-Agent Communication Protocol for Large-Scale Mobile Agent Systems

정보처리학회논문지. The KIPS transactions. Part A. Part A, v.13A no.4 = no.101, 2006년, pp.351 - 362  

안진호 (경기대학교 정보과학부 전자계산학과)

초록
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본 논문에서는 이동 에이전트의 홈 노드에 대한 의존성을 피하면서 각 서비스 노드에 의해 유지되는 에이전트 위치정보량과 메시지 전달 시간을 매우 줄이는 적응적 에이전트간 통신 프로토콜을 제안한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 제안된 프로토콜은 각 이동 에이전트가 자율적으로 단지 자신이 방문한 노드들 중 일부분에게만 그 에이전트의 위치정보를 남겨두도록 한다. 또한, 이 프로토콜은 각 서비스 노드의 스마트 에이전트 위치 캐쉬에 각 에이전트의 위치관리자 식별자를 유지하게 함으로써, 노드의 캐쉬 갱신 횟수를 매우 줄일 수 있다. 본 논문에서 수행한 시뮬레이션에서는 제안된 프로토콜이 기존 프로토콜에 비해 메시지 전달 비용을 $76%{\sim}80%$ 정도 줄이고, 각 서비스 노드가 유지해야 할 에이전트 위치정보량을 $76%{\sim}79%$ 정도 줄인다는 것을 보여준다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper proposes an adaptive inter-agent communication protocol to considerably reduce the amount of agent location information maintained by each service node and the message delivery time while avoiding the dependency of the home node of a mobile agent. To satisfy this goal, the protocol enable...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나, 계속적으로 이동 에이전트 시스템이 대중화됨에 따라 시스템의 네트워크 규모가 매우 커지고, 사용되는 이동 에이전트의 수가 급속도로 증가함에 따라, 앞에서 언급 한 단점들을 가진 각 기존 방법에 비해 보다 확장적인 이동 에이전트간 통신 메커니즘이 설계될 필요가 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 기존 기법들의 단점을 해결하기 위해 이동 에이전트 시스템의 환경적 변화에 효율적으로 적응할 수 있는 확장적이고 신뢰성 있는 에이전트간 통신 프로토콜 을 제안한다. 이 프로토콜은 각 이동 에이전트가 자율적으 로 자신의 위치정보를 방문노드들 중 일부 노드들에게만 유 지하게 함으로써, 기존 프로토콜들에 비해 메시지 전달 시 간과 위치정보유지 비용을 매우 줄일 수 있다.
  • 본 논문에서는 홈 노드에 대한 의존성을 줄이면서 각 서비스 노드에 의해 유지되는 에이전트 위치정보량과 각 메시 지의 전달 시간을 매우 감소시키는 적응적 에이전트 통신 프로토콜을 제안하였다. 이러한 목적을 달성하기 위흐!], 제안 된 프로토콜은 단지 각이동 에이전트의 방문노드들 중 일 부분만을 포워더가 되도록 한다.
  • 이러한 프로토콜의 수행형태에 대한 이해를 돕기 위해, (그림 2)에서는 한 에이전트 a가 홈 노드 Nh°me으로부터 노 드번호 순서대로 12개의 노드들을 방문하는 예를 보여준다. 이 예를 통해 기존의 홈 기반 기법, 포워딩 포인터 기반 기 법과 본 논문에서 제안하는 기법을 비교하고자 한다. 먼저, (그림 2)(a)와 같이 홈 기반 기법에서는 단지 홈 노드 Nhome 만이 에이전트 a의 포워딩 포인터를 가지는 포워더이며 또한 위치 관리자가 된다.
  • 제안하는 디렉토리 서비스 프로토콜이 어떻게 이러한 특 성들을 만족할 수 있는지를 (그림 3)를 통해 설명하고자 한다. 이 그림은 에이전트 a가 자신의 여정에 따라 자신의 홈 노드로부터 노드 Ni에서 노드 N5까지 방문하는 동안, 에이 전트 a의 위치갱신 시 발생하는 노드간의 메시지 상호작용 과 각 노드에 의해 유지되는 위치 정보를 보여준다.

가설 설정

  • 이러한 채널 을 통해 에이전트들은 이주할 수 있으며, 메시지들이 전달 될 수 있다. 그러나, 본 논문에서는 각 서비스 노드가 고장 나지 않는다고 가정하고, 서비스 노드와 이동 에이전트의 고장에 대한 고려는 본 시스템 모델의 범위를 벗어나며, 이러한 부분은 다른 연구[13, 1기에서 다루어지고 있다.
  • 통신채널은 비동기적 메시지 전달 을 가능하게 하고, 신뢰성 있고, 선입선출 형이다. 또한, 네트워크 파티션은 발생하지 않는다고 가정한다. 이러한 채널 을 통해 에이전트들은 이주할 수 있으며, 메시지들이 전달 될 수 있다.
  • 본 논문에서 가정하는 이동 에이전트 시스템에서는 어떠 한 전역 메모리와 전역 클럭(global clock)을 가지고 있지 않다. 또한, 이 시스템은 비동기적이다: 모든 에이전트는 각 자의 속도로 수행하고, 에이전트간 메시지 전송시간은 유한 하지만 임의적이다.
  • 노드가 a의 위치 관리자가 된다. 이러한 파라미터 TtnH은 a의 생명주기 동안 그 값이 변하지 않는다고 가정한다. 집 합 Ssders내의 송신자 에이전트들은 시스템내에서 임의적으 로 분산되어 있다.
  • 인접한 임의의 두 노드들은 대여폭이 10Mbps, 전파지연 시간이 2ms인 랜(LAN) 환경 내에 연결되어 있다고 가정한다. 그리고, 가장 큰 거리를 가진 두 노드 즉, 노드 (1, 1)과 노드 (10, 10)는 대여폭 64kbps와 전파지연시간 100ms인 네 트워크로 연결되어 있다고 한다.
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참고문헌 (19)

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  9. A. Fuggetta, G.P.Picco and G. Vigna, G., 'Understanding Code Mobility,' IEEE Transactions on Software Engineering, Vol.24, No.5, pp.342-361, 1998 

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  13. L. Moreau, 'A Fault-Tolerant Directory Service for Mobile Agents based on Forwarding Pointers,' In Proc. of The 17th ACM Symposium on Applied Computing, pp.93-100, 2002 

  14. A. L. Murphy and G. P. Picco, 'Reliable Communication for Highly Mobile Agents,' Journal of Autonomous Agents and Multi-Agent Systems, Vol.5, No.1, pp.81-100, 2002 

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  18. M. Ranganathan, M. Bednarek and D. Montgomery, 'A Reliable Message Delivery Protocol for Mobile Agents,' In Proc. of the 2nd International Symposium on Agent Systems and Applications and the 4th International Symposium on Mobile Agents, LNCS 1882, pp.206-220, 2000 

  19. D. Wong, N. Paciorek, T. Walsh, J DiCelie, M. Young and B. Peet, 'Concordia: An Infrastructure for Collaborating Mobile Agents', Lecture Notes In Computer Science, Vol. 1219, 1997 

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