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이동 에이전트의 소개
여기에서는 이동 에이전트의 세계에 대해 알아보고 쉽게 디자인하고, 구현하고, 분산 시스템을 유지하는 기술을 알아본다. 우리가 발견할 수 있는 것은 네트웍의 부하를 줄이고 네트웍의 지연을 극복할 수 있는 방법을 증명하고 있다. 아마도 가장 중요한 기능은 비동기적으로 작동하는 것과 생성된 에이전트들간에 독립적으로 수행되는 점일 것이다. 이런 점에서 견고하고 결점을 보완해주는 시스템을 만드는데 도움을 주며 사용자에게는 직접 또는 간접적으로 이익을 준다. 여기서는 소프트웨어 에이전트 에이전트에 대해 이야기하며 이동성을 가진 것과 갖지 않은 것을 포함한다. 이동 에이전트의 장점을 설명하고 분산 시스템의 설계에 접목 시켰을 때의 영향을 묘사한다. 이 장에서는 또한 동시성을 가진 이동 에이전트의 관점을 포함한다.
1.1 소프트웨어 에이전트란?
실제적으로 에이전트란 무엇이며, 다른 프로그램과는 어떻게 구별되는가의 질문은 여러해 계속 되어왔다. 심지어 우리는 정의 내리기 힘들어 에이전트는 사람을 도와주는 프로그램으로만 정의 내렸었다. 이런 정의는 소프트웨어 에이전트의 사용자 관점에서 정의 내린 것이다.
Agent(사용자 관점)
에이전트는 사람에게 도움을 주고 이익이 되게 행동하는 프로그램이다. 에이전트는 사람 대신에 작업을 함으로써 기능을 다한다.
이런 정의는 기본적으로는 옳다. 하지만 정확하게 표현한 것은 아니다. 에이전트는 수많은 다른 형식을 가지고 있고 많은 다른 방법으로 동작한다. 에이전트는 운영체제, 네트웍, 데이터베이스등에서 사용할 수 있다. 이런 에이전트들의 특성을 어떻게 살릴수 있는가? 많은 연구소에서 일반적으로 사용할 수 있는 에이전트 시스템의 특성을 설명하기는 힘들다. 그러나 만일 모든 시스템에서 에이전트의 우수성을 볼 수 있다면 에이전트는 그 환경에 적합한 것이다. 에이전트들은 실행 환경하에서 서로 상호 작용하며, 비동기적이고 자율적으로 행동한다. 어느 누구도 에이전트에게 정보를 전달할 때 생산물을 원하지는 않는다. 에이전트는 목표를 향해 계속 행동하는 것 뿐이다. 객체 지향 프로그래밍의 객체와는 대조적으로 에이전트는활성 앤티티들이 헐리우드 원리(Don't call us, we'll call you)라 불리는 것에 의해 작업을 수행한다.
Agent(시스템 관점)
에이전트는 소프트웨어 객체이다
·실행 환경하에서 작동한다.
·위임 특성에 따라서 소유하는 것:
- 재활성: 환경에서의 변화와 이런 변화들에 의한 행동
-자율성: 자신의 행동을 조절한다.
- 목표 지향성: 사전 행동이다
- 지속성: 지속적으로 실행한다
·직교 특성에 따라서 소유하는 것:
- 통신: 다른 에이전트들과 통신할 수 있다.
- 이동: 호스트에서 다른 호스트로 이동할 수 있다.
- 학습: 전의 경험과 조화롭게 적용한다.
- 신뢰: 사용자에게 믿을수 있도록 표현한다.
1.2 이동 에이전트란?
이동성은 에이전트의 직교 특성이다. 다시 말하면, 모든 에이전트가 이동성을 가진 것은 아니다. 에이전트는 가만히 있고 메시징이나 RPC의 형식 등에 의해서 통신할 수 있다. 우리는 움직이지 않는 에이전트를 고정 에이전트라고 부른다.
고정 에이전트
고정 에이전트는 단지 실행되고 있는 시스템에서만 실행된다. 만일 정보가 필요하면 시스템안이나 다른 시스템의 에이전트와 상호작용을 필요로 하는 것이 아니라 전형적인 통신 매카니즘인 RPC에 의해 호출한다.
반대로 이동 에이전트는 시스템의 경계가 없다. 이동 에이전트는 네트웍상에서 호스트들 사이의 이동이 자유롭다. 생성돤 실행 환경에서 상태의 변화와 다른 실행 환경의 코드를 재 실행 할 수 있다. 상태에 의해서 우리는 전형적으로 에이전트의 애트리뷰트값은 목적지에서 재실행할 때 어떤 것을 해야하는지 결정하는데 도움을 준다. 객체 지향 목록안에서 코드에 의해서는 클래스 코드는 에이전트가 실행되는데 필요하다.
이동 에이전트
이동 에이전트는 시스템에 구애받지 않는다. 이것은 네트웍상에서 다른 시스템에서 다른 시스템으로 전송하는 단일한 기능을 가지고 있다. 전송 능력은 이동 에이전트가 객체가 네트웍이나 같은 호스트의 상호 작용을 원하는 에이전트의 객체를 포함하는 시스템에서 움직이는 것이다.
1.3 이동 에이전트를 사용하면 좋은 7가지 이유
이동 에이전트 기술은 흥이롭다. 이동 에이전트에서 우리의 흥비를 끄는 것은 분산 시스템의 생성을 제공하는 에이전트의 장점에 의한 기술에 의해 기인한다. 여기에서는 이동 에이전트를 사용하면 좋은 7가지 이유를 알아본다.
1. 네트웍 부하를 줄인다. 분산 시스템은 주어진 작업을 성취하기 위해 다중 상호 작용을 포함한 통신 포로토콜에 의존한다. 이것은 특별히 보안 측정을 할 때 필요하다. 결과는 많은 네트웍 부하를 발생시킨다. 이동 에이전트는 대화나 상호 작용이 지역적으로 발생하는 목적 호스트까지의 디스패치를 허락한다. (그림1-1) 이동 에이전트는 또한 네트웍에서의 raw 데이터의 축소가 발생했을 때 사용되어진다. 굉장히 많은 데이터 분량을 원격 호스트에 저장할 때 이 데이터들은 네트웍을 통해 전송되는 것보다는 데이터의 국부성에 의해 수행되어진다. 이런 생각은 간단한 것이다. 데이터를 계산하기 위한 이동이 계산을 하기 위한 데이터보다 이동하기 쉽다는 것이다.
2. 네트웍의 지연을 극복한다. 공장에서의 로봇과 같은 실시간 시스템은 환경에 따라 실시간적인 변화가 필요하다. 정확한 지연 시간을 포함한 본질적인 크기의 네트웍 인자를 통해서 시스템을 조절하게 된다. 왜냐하면 실시간 시스템의 지연을 인정하기 때문이다. 이동 에이전트는 해결책을 제시한다. 왜냐하면 조절자의 지시를 직접적으로 수행하고 중앙 조절자는 지역적으로 행동함으로써 디스패치 되기 때문이다.
3. 프로토콜을 요약한다. 데이터가 분산 시스템에서 변화했을 때 각 호스트는 입력 데이터를 해석하고 적당한 출력 데이터를 만드는데 필요한 프로토콜을 구현한다. 그러나, 프로토콜은 효과나 보안의 새로운 조건을 축적하기 위해 포함시킨다. 이것은 적당한 프로토콜 코드로 업그레이드하는 작업이 불가능하지 않기 때문이다. 결과적으로 프로토콜은 자주 상속의 문제를 가지게 된다. 반면에 이동 에이전트는 먼거리 호스트에 이동하는 것은 특성 프로토콜에 기반한 "채널"을 수립한다
4. 비동기적으로 자율적으로 실행한다. 이동 장치들은 값이 비싸고 네트웍 연결상에서 다루기 힘든 점이 있다. 작업은 연속적으로 이동 장치와 고정된 네트웍 사이의 연결이 아마도 경제적이지 않고 기술적으로 미약할 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 작업은 이동 에이전트로 구축하고 네트웍상에 디스패치해야 한다. 디스 패치 후에 이동 에이전트는 생성 작업에 독립적이어야 하고 비동기적이고 자율적으로 작동해야한다. 이동 장치는 에이전트를 모으기 위해 나중에 다시 연결할 수 있어야 한다.
5. 동적으로 적용한다. 이동 에이전트는 그들의 실행 환경을 감지하는 능력과 변하기 위해 자율적으로 재실행할 수 있어야한다. 다중 이동 에이전트는 특별한 문제를 풀기 위한 최적 환경을 유지하기 위해 네트웍상에서 분산된 호스트간의 단일한 능력을 가지고 있다.
6. 본질적으로 이질적이다. 네트웍 컴퓨팅은 하드웨어 측면이나 소프트웨어 측면에서나 기본적으로 이질적이다. 왜냐하면 이동 에이전트는 일반적으로 컴퓨터와 전송 계층에 독립적이다. 그리고 실행 환경에 의존적이고 시스템 최적에 적합한 조건을 제공한다.
7. 견고하고 어느정도의 결점은 허용한다. 이동 에이전트의 능력은 기대치 않은 상황에서 동적으로 재동작하고 사건을 견고하고 결점을 어느정도 허용하게 만드는 것이다. 만일 호스트가 셧 다운되었다면 모든 에이전트는 경고와 디스패치된 시간과 네트웍상에서 다른 호스트의 동작을 지속적으로 수행해야 한다.
1.4 네트웍 컴퓨팅 패러다임
우리의 경험으로는 이동 에이전트는 네트웍 컴퓨팅에 대해 단일하고 강한 패러다임을 제공한다. 이동 에이전트는 혁신적인 디자인과 분산 시스템의 개발을 할 수 있다. 이런 점에서 우리는 분산 컴퓨팅의 세가지 패러다임의 비교와 정의를 제공한다. 우리는 패러다임이 하드웨어-소프트웨어 구조하에서 개발자들에게 어떻게 인식되고 있는가에 중점을 둔다.
1.4.1 Client-Server 패러다임
클라이언트-서버 패러다임은 어떤 자원에 접근하는 것을 제공하는 서버를 가지고 있다. 이런 장치들의 구현은 서버에 의해 지역적으로 연결된다. 서버는 Knowhow를 알고 있다. 마지막으로 서버 자신은 프로세서를 통해 서비스를 실행한다. 만일 클라이언트가 서버에 있는 자원에 관심이 있다면 클라이언트는 서버가 제공해 주는 서비스를 사용하면 된다. 클라이언트는 서비스를 사용하기 위해 지능을 필요로 한다. 서버는 knowhow, 자원, 프로세서를 가지고 있다. 대부분의 분산 시스템은 이 패러다임을 기본으로 한다. 우리는 RPC,CORBA, RMI와 같은 폭 넓은 기술을 알아야 한다.
1.4.2 Code-on-Demand 패러다임
코드 온 디맨드 패러다임에 의하면 필요로 할 때 먼저 knowhow를 알아야 한다. 만일 클라이언트가 knowhow부족으로 작업을 수행 할 수도 있다. 네트웍의 호스트는 코드(knowhow)를 필요로 한다. 코드는 클라이언트가 받고 계산은 클라이언트가 수행한다. 클라이언트는 지역 자원의 프로세스 능력을 가지고 있다. 반대로 전통적인 클라이언트-서버 패러다임은 클라이언트가 선행 준비된 코드가 필요 없다. 왜냐하면 모든 가능한 코드는 다운로드 받으면 된다. 클라이언트는 자원과 프로세서를 가지고 있다. 그리고 호스트는 knowhow를 가지고 있다. 자바 애플릿과 서블릿은 이 패러다임의 좋은 예이다. 애플릿은 웹 브라우저로 다운 받아 지역적으로 실행 할 수 있다. 반면에 서블릿은 먼거리 웹 서버에서 다운 받아 거기에서 실행한다.
1.4.3 Mobile Agent 패러다임
이동 에이전트 패러다임의 주요 특성은 네트웍 상의 어떤 호스트에서도 knowhow, 자원, 프로세서의 혼합체를 소유하기 위한 적합성을 허락한다는 것이다. 이것의 수행 능력은 지역 자원을 결합한다. knowhow는 단돋 호스트 뿐만아니라 네트웍 전체를 포함한다. 만일 이 세 패러다임을 비교한다면 적합성 보다는 시대적 흐름을 알아야 한다. 클라이언트와 서버는 합쳐wu서 호스트로 된다. 애플릿과 서블릿은 클라이언트에 중점을 둔다. 이런 것들의 조합과 개선으로 나타난 것이 이동 에이전트이다.
1.5 이동 에이전트의 응용
우리는 이동 에이전트 패러다임을 사용함으로써 얻어지는 장점을 활용할 수 있는 응용의 예를 볼 것이다. 이외에도 여러 가지 응용이 있다.
·전자 상거래
이동 에이전트는 전자 상거래에 적합하다. 상업적 매매는 먼거리 자원에 실시간 적으로 접근한다. 아마도 에이전트와 에이전트간의 교섭일 것이다. 다른 에이전트는 다른 목표를 가지고 있으며, 구현과 실험은 다른 전략을 가지고 목적을 달성하게 된다. 우리느 본 에이전트들은 그들의 생성자를 가지고 있고 그 자신들이 교섭하고 행동한다. 이동 에이전트 기술은 이런 종류의 문제를 해결하는데 매우 유용하다.
·개인적인 보조
이동 에이전트의 먼거리에서의 수행 능력은 그것의 생성자 자신이 있는 네트웍상에서 작업을 수행하는 것을 도와주는 역할을 한다. 먼거리에서의 보조는 제한된 네트웍상에서 독립적으로 수행한다. 그리고 생성자는 모든 컴퓨터가 커진것처럼 느낄정도로 자유로움을 느낀다. 다른 사람들과의 모임을 계획하기 위해 사용자는 이동 에이전트에게 모임에 다른 사람들을 초대하고 행동을 한다. 에이전트는 교섭을 하게되고 모임 시간을 설정하게 된다.
·보안
이동 에이전트의 가장 흥미로운 분야는 협동 작업이다. 이 경우에 각 분야들은 보안 호스트의 동의하에 이동 에이전트를 허락한다. 공동 작업은 호스트의 손실 없이 발생해야 한다
·분산 정보 수정
정보 수정은 이동 에이전트 분야에서 인기 있는 분야이다. 검색 엔진에서 많은 양의 데이터가 움직임에도 불구하고 인덱스를 생성할 수 있으며 먼거리 정보 자원을 에이전트에게 디스패치할 수 있다. 이동 에이전트는 확장된 검색을 수행한다.
·통신 네트웍 서비스
발전된 통신 서비스의 관리와 유지는 동적 네트웍과 사용자 습관에 의해 특성 지어 진다. 이런 네트웍의 물리적 크기와 요구조건은 이동 에이전트 기술에 의해 더욱 효과적으로 구현 할 수 있다.
·워크플로우 응용과 그룹웨어
워크플로우 응용의 성질은 공동 작업자들 간의 정보의 흐름에 있다. 이동 에이전트을 특히 여기에서 사용하는데 이유는 이동성은 워크플로우 항목에 자율성을 제공하기 때문이다. 개인적인 워크플로우 항목들은 전반적으로 정보를 구현하고 어떤 특별한 응용의 독립적인 조직에서의 이동을 하는 행동을 구현한다.
·모니터링과 인증
전통적인 이동 에이전트 응용의 최고봉은 이동 에이전트의 비동기성이다. 에이전트는 조직되어진 위치에 상관없이 정보를 모니터 할 수 있다. 에이전트는 정보가 어떤 종류의 것이라도 이용할 수 있다. 이것은 모니터링 에이전트의 초과와 그것들을 생성하는 과정의 독립에 중요하다.
·정보 파급
이동 에이전트는 소위 말하는 인터넷 푸쉬 모델로 구현한다. 에이전트는 뉴스나 업그레이드 정보를 알려준다. 에이전트는 또한 사용자의 컴퓨터에 있는 소프트웨어의 업데이트나 관리를 자동적으로 해주고 직접 설치 과정에 새로운 소프트웨어 콤포넌트를 주기도 한다.
·병렬 처리
주어진 이동 에이전트는 네트웍에서 복제의 종속을 생성할 수 있다. 이동 에이전트의 기술은 병렬 처리 수행 작업을 관리한다. 만일 계산과정에서 다중 프로세서를 분산 하는 프로세서 파워를 필요로 한다면 이동 에이전트 호스트의 조직은 수행과정 중에 안전하게 위치를 시키면 된다.
1.6 응용 예: TabiCan
전자상거래는 이동 에이전트 기술의 장점을 기대할 수 있는 분야중의 하나이다. 이 절에서는 TabiCan이라고 부르는 상업적 서비스를 생성하는데 사용되는 aglet 기반 프레임웍을 설명한다. TabiCan은 비행기 티켓이나 패키지 투어와 같은 전자 시장에서는 많은 에이전트을 필요로 한다. 서버에서는 상점 에이전트가 손님 에이전트의 요청을 기다린다. 다른 상점 에이전트는 다른 판매 정책으로 구현되었다. 사용자는 사이트를 방문하여 24시간 동안 에이전트는 검색을 하게 된다. IBM은 Aglet SDK를 기반으로 전자 시장 프레임웍을 개발하였다. 전자 시장은 사고 파는 에이전트가 서로 상호 작용하는 다중 에이전트 시스템이다. 이 구조는 참가자들의 규칙을 재정의 해준다.: 시장 주인, 상점 주인, 소비자들. 시장 주인들의 규칙은 하드웨어나 데이터베이스 시스템과 같은 시스템 자원을 관리하도록 되어 있다. 시장의 사용자들(상점 주인들과 소비자들)은 소프트웨어 에이전트를 구현함으로써 응용을 유지한다. 프레임웍은 aglet 시장 middleware(AMPM)라고 불리는 aglet으로 개발했다. AMPM의 주요 구조는 에이전트간의 메시지 형태에 대한 정보를 저장하는 데이터베이스 형태이다. 데이터베이스 형태는 관계가 없는 에이전트를 서로 상호 작용하게 독립적으로 개발했다. 전자 시장 구현의 관점으로부터 에이전트의 특성은 이동성과 메시지 기법이다. 이동선은 시장에서 에이전트의 행동을 가능하게 해준다.
·상점 에이전트는 상점 주인의 터미널로부터 시장에 간다
·소비자 에이전트는 더 많은 정보를 얻기 위해 여러 시장을 돌아다닌다.
·시장 홍보자들은 소비자 에이전트를 초대하기 위해 다른 시장을 간다
왜냐하면 에이전트는 독립적으로 개발되어졌고, 에이전트 시스템은 새로운 에이전트를 추가하거나 존재하는 에이전트를 수정하는데 적합하게 만들어졌기 때문이다. 예를 들어, 상점을 대신 갈 수 도 있고 향상된 에이전트를 가지고 있는 소비자 에이전트는 상호 프로토콜이 정의된 것에 의해 새로운 에이전트의 행동을 할 수도 있다. 전자 시장을 개발할 때 단일 시장을 먼저 구현하고 그리고나서 다중 시장 환경으로 변형한다. 구현 참가자들은 첫 번째로 시장의 프로토콜을 추가하며 다음으로 새로운 에이전트와 시장 홍보자를 생성하고 마지막으로 충고자의 메시지에 의한 답으로 다른 시장을 돌아다닐 수 있는 소비자 에이전트를 향상시킨다. 실제적인 소비자 에이전트의 수정은 다른 시장에 가기위해 필요한 코드를 추가하는 것이다. 관측자의 기본은 소프트웨어의 개발과 유지를 하기 위한 새로운 접근 방법을 유도할 수 있는 aglet과 같은 에이전트 기술의 사용을 약속하는 것이다.
1.7 현재의 이동 에이전트 시스템들
어떤 이동 에이전트 시스템을 이용 할 것인가? Java는 실험적 이동 에이전트 시스템을 생성한다. 많은 시스템들이 현재 개발 중이며, 웹에서 평가판으로 사용중이다. 이 분야는 동적으로 개발되고 있다. 이 책에서는 Java로 구현된 대표적인 시스템인 Aglets, Odyssey, Concordia, Voyager를 소개한다.
·Aglets
이 시스템은 java의 애플릿 모델을 응용한다. 목표는 애플릿의 이동성이다. agelt은 applet과 Agent의 합성어이다.
·Odyssey
General Magic사에서 개발한 이동 에이전트이며 Telescript로 만들어졌으며, 최초의 상업용 이동 에이전트 시스템이다. 고유한 언어와 네트웍 구조를 가지고 있다. 이 시스템은 Java class 형태의 teltscript 개념을 효과적으로 구현한다.
·Concordia
Mitsubishi사에서 개발하였으며 java를 사용하는 어떤 시스템에서도 사용할 수 있는 이동 에이전트의 구현과 관리를 포합한다. 여러개의 요소들로 구성되어 있으며 java로 쓰여졌다. 그리고 분산 응용에서의 완벽한 환경을 제공한다.
·Voyager
ObjectSpace사에서 개발하였으며 Java로 구현된 에이전트 확장형 분산시스템이다. 객체 메시징 능력을 극대화 했으며 네트웍상에서 에이전트의 이동을 위해 객체를 허용한다.
1.8 이동 에이전트 표준: MASIF
에이전트의 표준은 5개 회사가 모여서 이동 에이전트 시스템의 표준을 제안하였다. 5개 회사는 Crystaliz, General Magic Inc., GMD Fokus, IBM Corporation, Open Group이다. MASIF는 4 분야로 나누어 진다
·에이전트 관리
·에이전트 전송
·에이전트와 에이전트 시스템 이름
·에이전트 시스템 형태와 위치의 문맥
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Reference |
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