Công nghệ tác tử trong quản lý mạng Internet (Phần 2)

3.1.Quản lý lỗi

Phân tích chuẩn đoán hiện trạng mạng. Các phương thức được sử dụng để mô hình hoá mạng đều có thể được sử dụng để phân tích chẩn đoán lỗi trong mạng. Việc phát hiện các lỗi cũng là một quá trình xây dựng một mô hình đặc biệt của mạng. Nếu các ràng buộc cho sự tìm kiếm phát hiện mô tả các xung đột được coi là bình thường của các thành phần mạng, thì các tác tử kiểm tra các ràng buộc đó rồi mới thực hiện chức nǎng phát hiện lỗi. Deglet có thể được sử dụng để phản ứng lại kết quả phát hiện hoặc đưa ra các vấn đề nghi vấn. Chúng cố gắng thu thập thêm các thông tin, thực hiện các bài kiểm tra mở rộng hoặc thi hành các tác vụ khôi phục.

Các ràng buộc không hạn chế cho một thiết bị mạng đơn lẻ nào. Chúng có thể mã hoá các thuật toán phức tạp với chức nǎng tìm kiếm phát hiện lỗi, và chỉ có giới hạn về kích cỡ của netlet là liên quan trực tiếp đến khả nǎng di chuyển và khả thông của mạng. Vấn đề đó có thể được giảm thiểu bằng cách tận dụng các ưu điểm của Java, các kĩ thuật nén mã, và các phương thức thông minh. Các cơ sở về lý thuyết hỗ trợ kĩ thuật cho hoạt động tác tử di động cũng đang được các tổ chức quan tâm xúc tiến nghiên cứu.

Với sự phân bố tác tử, chúng ta có một "xã hội" các tác tử có mối quan hệ với nhau mà nhu cầu cần thiết là phối hợp để phân chia mức độ thông minh cần thiết cho việc phân tích và phát hiện lỗi trong mạng. Một số lượng nhất định các loại tác tử tí hon được đưa vào mạng, mỗi một loại có thể nghiên cứu giải quyết một vấn đề nào đó, và được giải quyết bằng cách tǎng cường giả thuyết theo sự quan sát của một số lượng lớn các tác tử cùng loại. Như vậy để có giải pháp giải quyết vấn đề trong mạng cần kết hợp các giả thuyết được đưa ra bởi mỗi loại tác tử.

Cả hai loại tác tử netlet và deglet cùng tuân theo một cách bảo mật cung cấp trước nào đó có thể được cho phép thực hiện các hoạt động trên các thiết bị mạng [hình 3]. Mỗi một netlet "tích cực" có thể được sử dụng để giải quyết một vấn đề nào đó một cách tự động theo cách khôi phục ngay tức thì khi có thể. Người quản lí mạng sẽ được thông báo về sự kiện xảy ra hoặc được cảnh báo nếu như sự khôi phục tự động của tác tử không thực hiện được hoặc yêu cầu sự trợ giúp từ phía người điều hành. Mức độ kĩ thuật của mạng sẽ giảm được phần nào các lỗi xuất hiện trên mạng. Trong khi với các deglet, mà các tác vụ được uỷ quyền khi cần thiết thông qua sự giao tiếp của tác tử với thực thể uỷ quyền thì với netlet, chúng có thể được gán cho các tác vụ dựa theo quyền ưu tiên do người thiết kế tự đặt hoặc được khởi động tự động như là một phần trong mạng, kết cấu tổ chức và mật độ các netlet được điều khiển bởi các kĩ thuật bảo mật nào đó (ví dụ, tần suất di chuyển đến các nút mạng có thể được đo và sử dụng để tái tạo hoặc kết thúc các netlet)


Sự bảo dướng duy trì từ xa với các thành phần mạng hỗn hợp Các tác tử di động cần phải tương tác với các nút mạng thông qua một giao diện mà tại đó cung cấp đầy đủ các phương tiện: bảo mật, truy nhập gián tiếp đến tài nguyên của nút mạng và một số dịch vụ đi kèm khác. Giao diện này được gọi là thành phần quản lý ảo (VMC-Virtual Managed Component): được thiết kế bởi nhà cung cấp thiết bị. Nó có thể nằm ngay trong thiết bị hoặc trên proxy trong trường hợp thiết bị không có khả nǎng chấp nhận tác tử di động. Trong thực tế, nhà cung cấp thiết bị mạng thường trang bị một phương tiên cho VMC là khả nǎng tải được các dữ liệu về trình điều khiển thiết bị (driver), và điều này làm cho việc quản lý các thiết bị được dễ dàng hơn. Khi thiết bị được nối mạng, nó sẽ biết được các phương tiện có sẵn được quảng bá trong mạng. Ví dụ, một tác tử làm nhiệm vụ tìm kiếm có thể sẽ yêu cầu một danh sách các thiết bị được hỗ trợ trong mạng, người sử dụng dựa vào danh sách các thiết bị này để kiểm tra một thiết bị cụ thể [hình 3], nếu như thiết bị có trong danh sách thì nó được cài đặt ngay trạm. Nó có thể thi hành trên trình duyệt Web hoặc như một chương trình độc lập. Applet cung cấp dữ liệu và các chức nǎng thành phần mà nhà cung cấp đã trang bị phù hợp với thiết bị: có thể đơn giản chỉ là danh sách thiết bị đơn giản hoặc đồ hoạ của thiết bị phần cứng hoặc các dịch vụ.

Nếu thiết bị không cung cấp một applet đại diện, thì người điều hành phải điều khiển thiết bị hoặc một thiết bị chung nhất (thường gọi là mặc định) được sử dung thay thế. Đây cũng là giải pháp mà hiện nay các hệ thống quản lý mạng đang áp dụng trong các tác tử. Một thiết bị không chỉ có phần đại diện được thực thi mà chúng còn phải thực thi một giao thức truyền thông chẳng hạn như SNMP với người quản lí, để có thể nhận được hoặc truyền đi các thông số về thiết bị. Chính điều này một lần nữa đã góp phần làm cho việc quản lí mạng càng thêm lớn, phức tạp và bất tiện hơn. Chúng ta có thể kết luận giải pháp các applet có thể tải về được không bị những ràng buộc trên.

Một khía cạnh hấp dấn nữa cho xu hướng trên được cung cấp bởi các kho chứa các applet trên máy chủ, ví dụ như máy chủ của nhà cung cấp thiết bị. Và giao diện VMC được đóng gói cùng thiết bị sẽ chứa một con trỏ trỏ đến applet trên máy chủ. Một điều hiển nhiên là nhà cung cấp có thể duy trì kho chứa applet, cập nhật và làm cho nó thuận tiện hơn, ví dụ bằng cách sử dụng các phần mềm. Đó cũng là một trong những xu hướng hiện nay với các thiết bị plug-n-play.

Một ví dụ khác sử dụng tác tử di động để duy trì bảo dưỡng thiết bị từ xa: cung cấp dịch vụ video theo yêu cầu. Cùng với sự phát triển của mạng trong tương lai, mà không phát triển về việc quản lí mạng thì một điều không thể giải quyết được đó là việc phải gửi các nhà kĩ thuật để giải quyết các lỗi về thiết bị, do có nhiều các thiết bị được cài đặt nằm rải rác nhiều vùng địa lý-> gây khó khǎn cho việc quản lí mạng. Để giải quyết vấn đề này chúng ta chỉ cần gửi đi các tác tử, nó sẽ thực hiện các bài kiểm tra phù hợp và sẽ cố gắng đưa ra các phương án giải quyết vấn đề nếu có thể, nếu không nó sẽ thông báo để con người can thiệp. Với khả nǎng tự học thì tác tử có thể tự bồi đắp, làm giàu thêm thư viện kiến thức của mình với các tác vụ đã thực hiện.

3.2 Quản lí cấu hình

Các dịch vụ. Việc cung cấp dịch vụ (tất nhiên ở đây ta không xét khía cạnh cấp dịch vụ đến người sử dụng) trong mạng viễn thông cũng như mạng Internet hiện nay tương đối phức tạp và liên quan đến nhiều thành phần. Công việc này sẽ được giảm nhẹ khi sử dụng các tác tử di động. Ví dụ, cung cấp PVC trong mạng ATM (giả sử có mạng IPoATM). Người điều hành sẽ mất rất nhiều thời gian với các khái niệm phức tạp của PVC để có thể thiết lập được kết nối giữa hai tổng đài ATM, đặc biệt là hai tổng đài do hai hãng khác nhau cung cấp. Một hệ thống tác tử (hình vẽ [4]) có thể làm nhiệm vụ này một cách tự động: yêu cầu thiết lập PVC được gán cho deglet. Các dữ liệu cần thiết được trao đổi giữa các EP (endpoint) deglet lấy thông tin đó qua VMC sử dụng một loại ontology xác định trứơc. Deglet khác lại thông tin với người điều hành, các dữ liệu cần thiết được thu gom và hoàn thành kết nối.

Các thành phần mạng. Cấu hình một thiết bị yêu cầu một số các thuộc tính trong mạng và ở thiết bị phải được đặt tương tự như các thành phần mềm được cài đặt. Ví dụ, một máy in cần có trình điều khiển nằm trên các trạm làm việc để các trạm này sử dụng chúng. Hiện nay, người quản lý mạng phải thực hiện tất cả các tác vụ trên một cách thủ công. Với sự phát triển của công nghệ tác tử thì việc sử dụng các tác tử di động sẽ đem lại một viễn cảnh các thành phần mạng được thực thi theo xu hướng cắm và chạy (plug-n-play)
Bây giờ ta phân tích kĩ hơn ví dụ nêu ở trên, cài đặt máy in trong mạng. Tác vụ này liên quan đến mạng doanh nghiệp gồm một số các trạm làm việc với các yêu cầu khác nhau: các trình điều khiển cần thiết cho máy in sẽ khác nhau giữa các máy tính sử dụng Windows và OS/2, giữa các máy Maccintosh và Unix. Bây giờ ta lại giả sử rằng mạng này lại được nối đến Internet. Để sử dụng được máy in thì các trạm làm việc cần được cung cấp các trình điều khiển hợp lý. Nếu như máy in có đi kèm tất cả các trình điều khiển yêu cầu hoặc hệ điều hành đã chứa các trình điều khiển đó thì công việc cài đặt máy in trên mạng không có gì đáng nói cả, và hoán toàn có thể quản lí được. Còn trong trường hợp không có các trình điều khiển máy in phù hợp, thì toàn bộ quá trình cài đặt sẽ gặp nhiều khó khǎn. Sự biến đổi về topo mạng cần được quản lí ngay cả khi các máy in và các trạm làm việc được thêm vào: các máy in phải được cho cấp phép dịch vụ, các hệ điều hành được cập nhật.

Ta có thể mô hình hoá hệ thống quản lí cấu hình sử dụng tác tử như hình [5].

Trong đó: Execution Agent: tác tử thực thi. Monitoring Agent: tác tử giảm sát chỉ huy.Reasoning Agent: tác tử phân tích suy luận. DBMS: hệ thống dữ liệu

Trong hình [6], chúng ta mô tả việc sử dụng các tác tử động và các tác tử tĩnh. VMC của thiết bị mới, ở đây là máy in, bao gồm cả tác tử làm nhiệm vụ cung cấp dịch vụ. Trên kết nối tới mạng, một số các deglet hoặc netlet được gửi đi để tìm kiếm phát hiện các thiết bị mạng đang cần trình điều khiển máy in, sau đó nó liên hệ với trang Web của nhà cung cấp máy in và phiên bản mới nhất của máy in sẽ được tải về. VMC của máy in có thể chứa danh sách các thiết bị sử dụng máy in, vì vậy nó có thể kết hợp để cài đặt các trình điều khiển mới khi cần. Máy in sẽ đǎng kí với nhà cung cấp, khi có trình điều khiển mới, nó sẽ được tự động gửi cho tác tử cung cấp dịch vụ cho máy in. Cũng giống như các tác tử làm nhiệm vụ phân tích lỗi, việc quản lí cấu hình cũng cần sự kết hợp của nhiều loại tác tử đơn giản.

3.3. Quản lí hoạt động mạng

Chúng ta đều biết rằng, các khái niệm về đo kiểm đánh giá chất lượng mạng là rất khó khǎn khi mà sử dụng một máy chủ tập trung. Trễ trên mạng là một vấn đề đối với việc đưa ra các quyết định đo kiểm mạng. Thay vì dùng các thành phần thǎm dò từ xa, một tác tử di động được gửi đi để thực thi sự phân tích ngay tại thành phần được đo. Các thông tin theo cách này sẽ đúng và chính xác hơn, bởi vì chúng không chịu ảnh hưởng của trễ trên mạng. Một kết quả tương tự có thể nhận được khi mà tiến trình điều khiển là một phần của thành phần kiểm tra và cũng là một phần tĩnh nằm ngay trong thành phần kiểm tra. Song giải pháp với tác tử di động là đáng quan tâm hơn cả, do nó không đòi hỏi một tài nguyên cố định trên trạm cần đo. Và tất nhiên việc quản lí sẽ càng đơn giản, do chúng ta hoàn toàn dễ dàng sử dụng các tác tử tiên tiến nhất mà không mất mấy công sức, trong khi chúng ta sẽ phải rất khó khǎn để cập nhật cho các tác tử tĩnh nằm ngay tại nơi cần đo.

Các công nghệ hot-swapping (trao đổi thông tin nóng) cũng có thể dựa trên các đoạn mã di động. Các bảng trao đổi đựoc áp dụng để cập nhật cho các tác tử quản lí giám sát mạng tĩnh. Nếu các tác tử này là các ứng dụng có thể mở rộng, thì các module chứa các đoạn mã động (extlet) được sử dụng để cập nhật mà không tạm ngưng các dịch vụ mà ứng dụng đang cung cấp. Các module di động này không nhất thiết phải nằm ở thành phần cập nhật, mà chỉ tải về khi cần, không giồng như việc sử dụng các applet trong các trình duyệt Web. Một lần nữa, tác tử di động lại chứng tỏ ưu điểm: yêu cầu ít tài nguyên hơn, thêm nữa là quá trình xử lí phân tán, cách xử lí thông minh phối hợp từ các nguồn tài nguyên khác nhau trong quá trình đo kiểm, đánh giá.

Một ví dụ cho công nghệ trên, đó là khi server được di chuyển đến môi trường thực thi tốt hơn, việc quyết định di chuyển sẽ yêu cầu một loạt các phân tích thông minh của nhiều nhân tố như: yêu cầu dịch vụ, tải trên mạng, tỉ lệ lỗi,…chẳng hạn người điều hành có thể di rời dịch vụ khi nhận thấy tỉ lệ lỗi xuất hiện khi truy nhập dịch vụ của nó là không chấp nhận được. Một trường hợp khác, server cung cấp các dịch vụ truyền thông trong một hệ thống phân tán có thể được di chuyển nếu như các yêu cầu dịch vụ tǎng trong một vùng nào đó. Trong tất cả các trường hợp đó, server là một tác tử di động không có ràng buộc về kích cỡ, có thể là rất lớn.

Tuy nhiên, khi sử dụng tác tử di động trong việc quản lí hoạt động của mạng, chúng ta sẽ gặp phải một số vấn đề. Khi sử dụng tràn lan các tác tử di động, mà không được điều khiển, sẽ gây hiện tượng đầy tràn mạng, chiếm một tỉ lệ lớn trong tài nguyên mạng. Chính vì thế phần nền cho các tác tử di động hoạt động cần có một số qui tắc ràng buộc về mật độ tác tử.

3.4. Mạng plug-n-play

Việc sử dụng tác tử di động mở ra một hướng mới cho một mạng thống nhất: mạng plug-n-play, nó có thể tự động xác định được các thiết bị, các thành phần trong mạng và các yêu cầu của người sử dụng. Như chúng ta đã phân tích ở trên, các tác tử di động hoàn toàn có thể can thiệp vào các quá trình cấu hình thiết bị mạng, cung cấp dịch vụ. Nếu xet một ví dụ thực tế, các applet được sử dụng để lấy các dữ liệu trên mạng về thông tin lưu trữ của thiết bị và của người sử dụng, và khi mạng phát triển hơn (thêm các dịch vụ, các thiết bị), thì mạng có thể phát hiện và thay đổi dữ liệu cấu hình. Sử dụng các tác tử di động với tác vụ uỷ quyền: cấu hình và cung cấp dịch vụ, ta hoàn toàn có thể thực hiện được điều này. Ngoài ra mạng plug-n-play còn có khả nǎng phát hiện ra lỗi, hoặc các khả nǎng xảy ra ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ hoặc vấn đề bảo mật, nó có thể tự động sửa chữa,…

4. Kết luận

Việc sử dụng công nghệ tác tử cho quản lí mạng là phù hợp và là nhu cầu tất yếu. Trong thực tế hiện nay, các giao thức quản lí mạng như SNMP, CMIP (OSI), TNM đều đang sử dụng công nghệ hướng đối tượng (OO-Object Oriented) và một phần khái niệm tác tử. Hơn thế, các tác tử thông minh một lần nữa được chứng tỏ trong việc thực thi quản lí mạng. Tuy nhiên, do còn là một công nghệ mới, đang hoàn thiện nên công nghệ tác tử nói chung và tác tử di động nói riêng cần được đầu tư nghiên cứu hơn nữa. Ví dụ, tác tử di động đối mặt với vấn đề bǎng thông trong mạng client/server, với việc quản lí các tác tử di động như thế nào cho tối ưu.

Các nhà nghiên cứu phát triển hệ thống quản lí mạng đều tin tưởng quản lí mạng dựa trên mạng Internet sẽ mang lại kết quả hơn, và nhiều hơn khi sử dụng công nghệ tác tử. Một xu hướng mới đang phát triển dựa trên Jini, một công nghệ tổng hợp giữa các công nghệ remote object (điển hình là CORBA), mã di động và tác tử.

Xem bài 1: Công nghệ tác tử trong quản lý mạng Internet (Phần 1)

Tài liệu tham khảo

[1] O'Hare, G. and Jenning, N, Foundations of Distributed Artificial Intelligence
[2] Mobile Agents. FIPA: http://www.fipa.com
[3] OSI network management model, IEEE comm, May 1993.
[4] Agent technology, Blue book, OMG: http://www.omg.org
[5] Rima Abdul-Mobile Agent for Network Management.
[6] Ichiro- A mobile agent-based framework for active networks
[7] OMG- CORBA: http://www.omg.org