LUẬN VĂN:SỬ DỤNG MOBILE AGENT ĐỂ TÍCH HỢP THÔNG TIN pdf

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Tạ Minh Tú SỬ DỤNG MOBILE AGENT ĐỂ TÍCH HỢP THÔNG TIN KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành : Công Nghệ Thông Tin Hà Nội - 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Tạ Minh Tú SỬ DỤNG MOBILE AGENT ĐỂ TÍCH HỢP THÔNG TIN KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành : Công Nghệ Thông Tin Cán Bộ Hướng Dẫn: PGS.TS. Nguyễn Việt Hà Hà Nội - 2010 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS. TS. Nguyễn Việt Hà, thầy đã tận tình dạy dỗ và hướng dẫn em trong suốt năm học vừa qua. Em xin được bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy, cô trong Khoa Công Nghệ Thông Tin, trường Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN. Các thầy cô đã dạy bảo và luôn tạo điều kiện học tập tốt nhất cho chúng em trong những năm học đại học đặc biệt là trong thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Tôi xin cảm ơn các bạn sinh viên lớp K51CD, K51CNPM trường Đại Học Công nghệ, những người bạn luôn bên cạnh ủng hộ tôi trong suốt những năm học đại học. Cuối cùng con xin gửi tới bố mẹ và toàn thể gia đình lòng biết ơn và tình cảm yêu thương nhất. Hà Nội, ngày 10/05/2010 Tạ Minh Tú Tóm Tắt Mobile Agent là một mô hình trong đó các tiến trình - được gọi là agent - có tính tự trị và khả năng di động từ máy chủ này sang máy chủ khác để hoàn tất tác vụ. Ý tưởng chủ đạo của mobile agent 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 tưng thích mạnh trên các môi trường không đồng nhất. Trong các ứng dụng phân tán phát triển theo mô hình client-server truyền thống, để tích hợp thông tin từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau, các ứng dụng phải tạo kết nối tới nguồn dữ liệu đó và tải dữ liệu về xử lý. Như vậy phải vận chuyển lượng thông tin nhất định trên đường truyền về nơi xử lý dó đó đường truyền cũng phải tải một lượng thông tin đáng kể và dễ bị mất mát nếu đường truyền không tốt. Thực tế phía nguồn dữ liệu có thể không muốn cung cấp dữ liệu mà chỉ muốn cung cấp kết quả xử lý dữ liệu đó cho phía yêu cầu. Nếu việc tính toán kết quả được cung cấp bởi nguồn chứa dữ liệu thì dịch vụ sẽ thiếu đi tính linh động do phía yêu cầu mong muốn những kết quả khác hơn. Mục tiêu chính của khóa luận đưa ra phương pháp tích hợp thông tin bằng cách sử dụng mobile agent và áp dụng phương pháp mẫu Visitor, mang xử lý đến gần nguồn dữ liệu khai thác thông tin mà phía cung cấp dữ liệu vẫn kiểm soát được quá trình xử lý và đảm bảo được tính linh động của hệ thống. Do đó Server có được độ mềm dẻo tối đa vì nó có thể thực hiện bất kì yêu cầu nào từ phía client mà vẫn đảm bảo được Client chỉ biết kết quả mà không biết nội dung thông tin để xử lý ra kết quả, phía client chỉ có trách nhiệm chuyển các yêu cầu của mình thành mã để có thể thi hành trên Server. 1 Mục lục 1 Giới Thiệu 7 1.1 Đặt vấn đề . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2 Mục Tiêu Và Phạm Vi Của Đề Tài . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3 Cấu Trúc Khóa Luận . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 Tìm Hiểu Về Mobile Agent Và JADE 10 2.1 Khái niệm về Mobile Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1.1 Thế nào là Mobile Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1.2 Cấu tạo của mobile agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1.3 Các đặc tính của mobile agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2 Ứng dụng của mobile agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2.1 Các lợi thế khi sử dụng mô hình mobile agents . . . . . . . . . . 12 2.2.2 Các lĩnh vực ứng dụng tiềm năng của mobile agents . . . . . . . . 13 2.3 FIPA (Foundation for Intelligent, Physical Agents) . . . . . . . . . . . . . 14 2.3.1 Lịch sử FIPA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.3.2 Các khái niệm cốt lõi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.3.3 Truyền thông Agent (agent communication) . . . . . . . . . . . . 16 2.3.4 Quản lý Agent (Agent management) . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.4 Nền tảng JADE (JADE Platform) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 MỤC LỤC 2.4.1 JADE là gì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.4.2 Kiến trúc JADE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.4.3 Biên dịch và chạy trên nền tảng Jade . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.4.4 Giao tiếp giữa các JADE Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.4.5 Dịch vụ di động liên nền (Inter-Platform) . . . . . . . . . . . . . . 23 2.4.6 JadeGateway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3 Sử Dụng Mobile Agent Để Tích Hợp Thông Tin 25 3.1 Mô tả bài toán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2 Ý tưởng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.3 Các giải pháp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.3.1 Giải pháp 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.3.2 Giải pháp 2 - áp dụng mẫu visitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.3.3 Các thành phần Client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3.4 Các thành phần Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.3.5 Hoạt động . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.4 Ý nghĩa của phương pháp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4 Thực Nghiệm 33 4.1 Mô tả và thiết kế bài toán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4.1.1 Thiết kế tổng thể . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4.1.2 Thiết kế phía Client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.1.3 Thiết kế phía Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 4.1.4 Hoạt động . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 4.2 Thực Nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.2.1 Cài đặt thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.2.2 Ý nghĩa của thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3 MỤC LỤC 5 Kết Luận 40 5.1 Kết quả thu được . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 5.2 Hướng nghiên cứu tiếp theo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 4 Danh sách hình vẽ 2.1 Cấu trúc cơ bản của một mobile agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2 Mối quan hệ giữa các thành phần kiến trúc chính của jade . . . . . . . . . 17 2.3 Dịch vụ trang vàng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.4 Cấu trúc thư mục jade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.5 Quá trình khởi tạo môi trường thực thi jade . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.6 Giao diện quản lý agent JADE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.7 Mô hình truyền thông điệp không đồng bộ giữa các agent . . . . . . . . . 23 2.8 Di chuyển liên nền của mobile agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.9 Mô hình tương tác giữa servlet với agent thông qua JadeGateway . . . . . 24 3.1 Mẫu Visitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.2 Cải tiến mẫu Visitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.3 Mô hình sử dụng mobile agent tích hợp thông tin áp dụng mẫu Visitor . . 30 4.1 Biểu đồ UML gói thiết kế web phía Client . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.2 Biểu đồ UML gói thiết kế chạy trên nền JADE phía Client . . . . . . . . . 35 4.3 Biểu đồ UML gói thiết kế chạy trên nền JADE phía Client . . . . . . . . . 36 4.4 Biểu đồ tuần tự của quá trình tích hợp thông tin . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.5 Kết quả tích hợp thông tin dùng visitor kiểu ComputeSalaryVisitor . . . . 38 4.6 Kết quả tích hợp thông tin dùng visitor kiểu ComputeSalaryVisitor1 . . . 39 5 Bảng từ viết t ắt Từ viết tắt Từ hoặc cụm từ CSDL Cơ sở dữ liệu CT Container Table DF Directory Facilitator FIPA Foundation for Intelligent, Physical Agents GADT Global Agent Descriptor Table JADE Java Agent DEvelopment Framework LADT Local Agent Descriptor Table MAS Multi Agent System Bảng 1: Bảng từ viết tắt 6 CHƯƠNG 1 Giới Thiệu 1.1 Đặt vấn đề Với tốc độ phát triển chóng mặt của mạng Internet hiện nay, mọi công việc giao dịch, trao đổi thông tin diễn ra liên tục và phổ biến. Vấn đề đảm bảo an toàn thông tin, và giảm lượng thông tin vận chuyển trên đường truyền luôn được ưu tiên hàng đầu đặc biệt trong các lĩnh vực thương mại điện tử, giao dịch ngân hàng, các công việc trao đổi thông tin của tổ chức quốc gia Hầu hết những công việc này đều được triển khai trên các ứng dụng phân tán. Các ứng dụng phân tán xây dựng chủ yếu dựa trên mô hình Client-Server. Một ứng dụng được xây dựng trên nền tảng của sự kết hợp nhiều dịch vụ thành phần, mà mỗi dịch vụ được cấu thành từ hai thành phần cốt lõi là : mã cài đặt dịch vụ và tài nguyên mà dịch vụ đó thi hành (ví dụ CSDL, hệ thống tệp tin ). Để tích hợp thông tin từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau, các ứng dụng phải tạo kết nối tới nguồn dữ liệu đó và tải dữ liệu về xử lý. Như vậy phải vận chuyển lượng thông tin nhất định trên đường truyền về nơi xử lý dẫn đến tỷ lệ thất thoát thông tin là cao và làm đường truyền phải tải nhiều hơn. Thực tế, có những thông tin nhạy cảm mà Server không thể cung cấp cho Client và chỉ muốn cung cấp kết quả xử lý từ những thông tin đó. Một giải pháp là phía Server cài đặt sẵn các dịch vụ và khi phía Client có yêu cầu, Server sẽ gọi dịch vụ truy cập vào CSDL xử lý và trả lại kết quả cho Client. Tuy nhiên, số dịch vụ cài đặt sẵn là có hạn mà số yêu cầu phía Client luôn luôn thay đổi, do đó mặc dù vẫn bảo đảm được an toàn thông tin song hệ thống thiếu đi tính mềm dẻo. 7 [...]... lấy thông tin đó Hình 3.3: Mô hình sử dụng mobile agent tích hợp thông tin áp dụng mẫu Visitor 3.3.3 Các thành phần Client Gồm 2 phần chính là web server (Hoặc application server) và các mobile agent : 30 CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG MOBILE AGENT ĐỂ TÍCH HỢP THÔNG TIN • Web Server : là trung gian giữa người dùng và mobile agent, thông qua web server người dùng mobile agent mang theo các visitor sang Server để tích. .. xử lý thông tin, tuy nhiên nếu thông tin được gửi trực tiếp cho mobile agent xử lý sẽ dẫn đến việc làm lộ thông tin do mobile agent có khả năng di chuyển từ nơi này đến nơi khác hoặc trao đổi thông tin với các agent ở máy khác Như vậy phải có cơ chế nào đó để khi mobile agent gửi yêu cầu thì bên phía Server chạy được đoạn mã xử lý của mobile agent mà không gửi thông tin quan trọng của cho Mobile Agent. .. được an toàn thông tin song hệ thống thiếu đi tính linh động Bài toán đặt ra là đưa ra phương pháp tích hợp thông tin sao cho phía client chỉ biết được kết quả xử lý từ những thông tin mà Server không muốn Client biết những thông tin này và vẫn đảm bảo được tính linh động của hệ thống 25 CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG MOBILE AGENT ĐỂ TÍCH HỢP THÔNG TIN 3.2 Ý tưởng Một đặc tính rất mạnh của mobile agent mà ta biết... CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG MOBILE AGENT ĐỂ TÍCH HỢP THÔNG TIN 1 Mỗi mobile agent đến, muốn sử dụng dịch vụ phải có thông tin xác thực để phía client kiểm tra xem có đủ quyền hay không 2 Các thuật toán xử lý dữ liệu đều được cài đặt bởi mobile agent mang đến 3 Mobile agent không hề biết đến nội dung dữ liệu được xử lý mà chỉ biết duy nhất kết quả 4 Dữ liệu trả về sẽ được agent dịch vụ kiểm tra tính hợp lệ trước... không chỉ áp dụng đối với bài toán quản lý dữ liệu mà trong nhiều kiểu dịch vụ khác vẫn đem lại hiệu quả cao 32 CHƯƠNG 4 Thực Nghiệm Để chứng minh tính khả thi của mô hình Sử dụng mobile agent kết hợp mẫu Visitor để tích hợp thông tin ở chương 3, ở chương này Tôi sẽ xây dựng một thực nghiệm về sử dụng mobile agent để tích hợp thông tin 4.1 Mô tả và thiết kế bài toán Chương trình là một ứng dụng web đơn... đưa ra phương pháp tích hợp thông tin sao cho phía client chỉ biết được kết quả xử lý từ những thông tin mà Server không muốn Client biết và vẫn đảm bảo được tính mềm dẻo của hệ thống đồng thời làm giảm lượng thông tin vận chuyển trên đường truyền 1.2 Mục Tiêu Và Phạm Vi Của Đề Tài Mục tiêu chính của khóa luận đưa ra phương pháp tích hợp thông tin bằng cách sử dụng mobile agent áp dụng phương pháp mẫu... nhau từ phía client, mobile agent mang theo loại visitor nào là phụ thuộc vào yêu cầu, visitor này được gửi tới agent quản lý bên phía máy chủ dữ liệu Ngoài thuật toán, visitor mang theo thông tin xác thực để khi mobile agent gửi visitor cho agent dịch vụ, agent dịch vụ sẽ kiểm tra thông tin xem có quyền nào, có thể quyền lấy toàn bộ thông tin hoặc quyền được xử lý những thông tin nhưng chỉ nhận kết... tác với pong agent (là một agent đang chạy trong môi trường JADE) thông qua một Gateway Agent, agent này được tạo bởi JadeGateway Gateway Agent trao đổi với servlet bằng đối tượng BlackBoard Hình 2.9: Mô hình tương tác giữa servlet với agent thông qua JadeGateway 24 CHƯƠNG 3 Sử Dụng Mobile Agent Để Tích Hợp Thông Tin Chương này trình bày chi tiết về bài toán đặt ra và ý tưởng để giải quyết bài toán đó... 3 mô tả cụ thể về bài toán sử dụng mobile agent để tích hợp thông tin, và được miêu tả cụ thể từ ý tưởng ban đầu, giải pháp cụ thể cho đến mô hình chi tiết để giải quyết bài toán Phân tích ý nghĩa thực tế của mô hình 8 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU Chương 4 trình bày về cài đặt và thực nghiệm dựa trên mô hình đã đưa ra ở chương 3 Thực nghiệm này là một ứng dụng tích hợp thông tin, phía Client muốn thống kê... đến mobile agent, mobile agent tạo ra visitor phù hợp với yêu cầu nhận được sau đó di chuyển đến máy có các dịch vụ tương ứng Mobile agent sau khi di chuyển từ client sang server sẽ tìm kiếm các agent cung cấp các dịch vụ, sau đó mobile agent gửi đối tượng visitor sang agent dịch vụ, agent dịch vụ sẽ xác thực (thông qua phương thức verify) visitor xem có quyền hay không, nếu đủ quyền truy cập thì agent . Tú SỬ DỤNG MOBILE AGENT ĐỂ TÍCH HỢP THÔNG TIN KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành : Công Nghệ Thông Tin Hà Nội - 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Tạ Minh Tú SỬ DỤNG. tự của quá trình tích hợp thông tin . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.5 Kết quả tích hợp thông tin dùng visitor kiểu ComputeSalaryVisitor . . . . 38 4.6 Kết quả tích hợp thông tin dùng visitor. tiêu chính của khóa luận đưa ra phương pháp tích hợp thông tin bằng cách sử dụng mobile agent và áp dụng phương pháp mẫu Visitor, mang xử lý đến gần nguồn dữ liệu khai thác thông tin mà phía cung