網絡資源管理的Agent模型研究

鄭映璇

（澄海職業技術學校，澄海 515800）

網絡資源管理的Agent模型研究

鄭映璇

（澄海職業技術學校，澄海 515800）

目前我國網絡資源規模日益擴大，針對網絡性能響應時間過長和網絡資源利用率低的問題，通過對Agent的基本思想研究，提出一種基于主從式Agent模型的網絡資源管理系統，仿真測試表明該系統可以降低網絡資源消耗，優化網絡性能。

網絡資源管理系統；主從式；Agent模型；框架結構

0 引言

隨著網絡站點和網絡用戶呈爆發式的增長，網絡資源管理變得越來越復雜，網絡管理員的工作量逐漸增多甚至出現無法勝任的情況[1]。網絡資源不斷增多以及網絡應用水平的日益提升，一方面促使了網絡安全維護管理成為網絡技術的關鍵問題；另一方面如何保證網絡性能指標，提升網絡資源利用率，也成為網絡資源管理系統研究的重要問題。傳統的網絡資源管理技術是通過提升網絡內交換機、服務器、路由器等各種關鍵設備的處理能力來優化網絡性能，然而網絡運行是一個動態的過程[2]，需要針對網絡運行情況實時給出動態措施，例如對網絡資源進行安全防護，保持負載平衡等。網絡資源管理系統可以防止網絡不通、數據信息擁塞，保障網絡動態性能。網絡資源管理的智能化和自動化，已經成為互聯網亟待解決的重要問題[3]。

針對上述網絡資源管理系統問題，本文著重探討Agent模型的基本思想，并且對主從式Agent模型進行深入研究，給出了主從式Agent模型的構成，基于主從式Agent模型，對傳統的網絡資源管理方案進行改進，提出了一種基于主從式Agent模型的網絡資源管理系統，并且就系統對資源管理實現的響應時間進行測試。

1 Agent模型概述

圖1 主從式Agent模型結構圖

Agent模型（Agent-based-model）可以解釋為代表某些實體執行任務[4]。Agent模型的基本思想可以概括為四點：①構成系統內的每一個單元稱為Agent，Agent面對狀況反應迅速，在工作中不會受到干預，面向目標性和自適應性較強；②系統中Agent與外部環境以及每個Agent之間能夠相互感知、相互作用；③Agent可以根據周圍環境進行調整，Agent的狀態均會受到其他Agent的約束；④每個Agent的相互作用導致系統整體特性發生變化?；贏gent模型的系統是自下而上的設計理念，通過大量Agent單元的相互作用體現系統的整體特性。

基于Agent模型的基本思想，本文對主從式Agent模型進行深入研究，主從式Agent模型分為主Agent單元和從Agent單元，它的原理是主Agent在各網絡節點上提供給從Agent服務和資源[5]，主從式Agent模型結構如圖1所示，Agent行為許可后，從Agent獲取必需的資源，通過計算與主Agent相互感知，從Agent可以在獲得認證的情況下請求資源管理、發送服務、終止服務、定居服務等服務。

2 網絡資源管理系統的框架結構

網絡資源管理是通過數據采集、加工整理、數據分析、提交報告的過程控制網絡資源[6]，提高系統工作效率。網絡資源管理給出了一個解決方案，提升網絡資源的利用率。優化網絡性能，保證了網絡的服務效率和安全性，節約了網絡運行成本，從而為用戶增加網絡的可用時間。

主從式移動Agent的網絡資源管理系統的框架結構主要分為三個部分：①網管站，網管站的主要工作是生成從Agent單元以及傳送從Agent獲取數據的指令，網管站也是工作運行界面；②從Agent，從Agent可以按照預定策略在網管站和管理節點中移動，負責獲取和收集數據。③網絡中的被管理節點，被管理的網絡節點可以存在于從Agent單元中，從Agent通過訪問被管理節點，獲取節點數據，并且完成從Agent傳遞的網管任務。具體網絡管理系統框架結構如圖2所示。

圖2 網絡管理系統框架結構

網管站中為管理員提供了用戶界面主Agent，該用戶界面可以生成從Agent和任務，確定方案后可以派遣從Agent完成任務。從Agent完成任務后，將獲取收集的信息轉移到網管站，網管站可以進行信息處理，將最終結果反饋給管理員。網管站交給一個從Agent任務后，它又可以分派任務，因此實現網絡資源管理操作的異步性。由于網管站較少干預已派遣從Agent的行為，從Agent工作時可以選擇其他更合適的操作，因此系統減少了Agent的響應時間，避免網絡管理資源的浪費。

3 網絡資源管理系統的性能測試

本文設計的基于Agent模型網絡資源管理系統與傳統網絡資源管理方式SNMP進行對比，對于派遣n個節點，SNMP管理的網絡主要由三部分組成：被管理的設備、SNMP代理、網絡管理系統。SNMP需要網管站派遣n次，而本系統僅需派遣一次從Agent。

多數情況下評價本文的網絡資源管理系統的性能采取響應時間作為性能測試指標，這是因為網絡資源管理系統的總響應時間受節點容量、網絡帶寬、節點CPU運算速度、應用復雜度等影響，所以總響應時間T可近似表示為:

式（1）中tm表示系統的網管站派遣任務時間；ta表示完成任務需要時間，td表示延遲。

本文設計的基于Agent模型網絡資源管理系統與傳統網絡資源管理方式SNMP進行對比，對于派遣n個節點，SNMP需要網管站派遣n次，而本系統僅需派遣一次從Agent。

假設兩個系統網絡延遲相同，SNMP由于需要n個節點完成任務，因此總延遲為2nt。兩個系統的響應時間可以由式（1）推得：

在MATLAB平臺對兩個模型進行仿真，如圖3所示為響應時間比較圖。不難發現，當網絡節點越多時，基于Agent模型的網絡資源管理系統的響應時間相比于SNMP系統越少，系統的性能就越明顯。這說明了本文所設計的系統適用于較大的網絡規模。

圖3 響應時間比較圖

4 結語

為了避免網絡資源數據信息擁塞，降低網絡資源管理性能。本文通過研究Agent模型的基本思想，提出了一種基于主從式Agent模型的網絡資源管理系統，并且對系統性能進行測試，與基于SNMP模型的系統相比，當網絡規模越大時，本文所設計的系統響應時間越短，系統性能就越顯著。

[1] 曾小平,孫永強,謝建華.基于移動Agent的主動網絡[J].軟件學報，2000，11:54～57

[2] 張松,閻保平.基于移動Agent的網絡管理框架及實現[J].Journal of Computer Research&Development,1999,8:90～92

[3] 許惠虹,楊傳厚.使用移動Agent技術的網絡管理[J].通信技術,1999.4:15～16

[4] 劉亦明,陳涵生.Agent模型在網絡管理中的應用[J],計算機工程,2003:29（12）:120～122

[5] 劉建勛,李仁發,張申生.移動Agent的安全性問題探討[J].小型微型計算機系統，2000:12

Research on the Agent Model of Network Resource Management

ZHENG Ying-xuan
（Chenghai Vocational & Technical School,Chenghai 515800）

At present,the scale of China's network resource keeps growing,according to the performance of network response time is too long and the low utilization rate,through the research on the basic idea of Agent,presents a network resource managementmaster-slave system based on Agentmodel,simulation results show that the system can reduce the consumption of network resource,optimize network performance.

Network Source Management System; Master-Slave; Agent Model;Frame Structure

1007-1423（2015）07-0009-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.07.003

鄭映璇（1976-），女，廣東澄海人，本科，講師，高級技師，研究方向為計算機編程、網站設計、網絡技術

2014-12-30

2015-02-05