基于邮箱的移动Agent通信机制的改进算法

摘 要：本文以基于邮箱的移动Agent通信机制的改进算法为课题，对当前情况下表现出的现状与存在的问题作了简要分析，主要阐述了改进的移动Agent通信算法，希望通过本文的初步探讨引起更广泛的观察与讨论，以便做出更为深层的交流与研究，推动其在寻址方式上更进一步。

关键词：邮箱；移动Agent通信机制；改进算法

近些年来，由于网络技术在我国的进一步发展，使移动Agent得到了广泛应用，如在电子商务，个人助理，安全，分布式信息检索等方面的应用。尽管其能够运用迁移把远程通信变为局部交互，但是通信依然是其必要部分。因此，通信在移动Agent之间的合作中，在对其进行控制中，都发挥着重要作用，所以对其加强研究是十分必要的，也具有实际上的意义。

一、现状及其问题分析

在移动Agent设计中有一个难题，即移动移动Agent通信之间可靠的消息传输。究其原因可知道它与传统的分布式环境下的通信方式有所不同，其差异性主要表现在移动Agent的自主移动性特征，因而在移动Agent环境下的消息传递机制也具备其自身特有的个性表达，比如在网络环境中如何确定不断移动Agent位置，或者在其中命名的唯一性等。以下进行具体说明。

1、从命名方面来看

在移动Agent通信过程中，为了保证其应用范围的唯一性，一般需要通过一个命名机制将通信双方加以标识，而且要在其生命周期之内相对固定，不能使其因为位置的移动而随之改变。这些要求也可以通过对其系统的了基础，即对于基于因特网的网络环境来进行思考，进而推论。笔者在此主要采用Mogent系统通信机制，以其命名机制加以说明。在该系统中，命名机制主要是运用物理名与逻辑名的双层命名空间，此机制在标识Agent方面，采用创建Agent的主机地址与某个用户提供的字符串。因为不同的主机所创建的Agent名字排除了相同的可能性，因而可以说，只要用户提供的字符串不变更，而且在一台主机上生成的Agent的名字未消亡，就能够保证其命名的全局唯一性。

2、从寻址与通信失效方面看

移动Agent之间的通信需由Agent寻址与消息传递来完成。寻址机制分为集中式，指针式，广播式以及层次式。这几种寻址方式在实际的通信过程中易出现一些问题，如：Agent X向Host5上的Agent Y传递消息H，但当H在网络中传递的过程中，目标Agent Y却迁移到了Host8，因此当消息H到达Host5时，消息接收者也消失了。其主要原因是因为物理位置发生移动而造成的。

3、基于邮箱的通信算法说明

其主要方法是为每个移动Agent设立一个独有的邮箱，作为消息，与其分别处于不同主机，而且各自迁移，迁移在每次完成之后，即要向邮箱注册自己的地址。发送给移动Agent的异步消息暂存于邮箱中，再通过Pull或Push方式完成最终的传达。在此过程中，其对于Home的依赖性比较强，这一问题在改进算法中依然不能得到很好的解决，因此这也是一个最大的问题所在，需要在以后的研究中着重关注。但是在下文中所要提及的改进算法可以将其移动Agent通信中的消息可靠性，通信效率提高，不受物理位置变化影响。

二、改进算法

1、算法思想内涵及其说明

在改进算法系统中，有Home，其职责在于对该主机上生成的移动Agent信息进行记录，其中还要记录一个称为“R”的在途信件数目n”的变量，用以说明有n个消息正在发送的过程中。在控制邮箱存活状况方面，当移动Agent完成每一次迁移后，即要向Home注册其新地址，为了明确消息的接收状况，其也将“R接收消息数目m”与“邮箱消息数目”两个变量记录在案。Communicator作消息路由装置，在每个主机上都有配置，一切消息必须通过它来进行接收与完成发送。移动Agent所进行的消息传递方法与其相同。比如消息发送者要发送查询目标Agent的消息，就将其消息发送给本地Communicator（Cs），再经Cs将消息发送出去，当Home通过主机上的Communieator（Ch）收到消息后，将要查询的目标Agent的消息通过Ch发送给Cs，Cs再将消息转发给消息发送者。Mailbox的消息传递方式也采用此种方法，不过其是移动Agent下的子项，而且具备一定的智能性。存储其中需接收的消息，它不随其一起进行迁移，并且其具有自动销毁功能。具体如下图2。

图2 改进算法的通信过程

2、对其特性的研究

通过上面的改进算法与原算法的说明进行比较，可以发现其在寻址方式上二者相同，但在处理通信失效方面，其以子项Agent来接收移动Agent迁移过程中无法接收的消息。也即是说，其无需再迁移邮箱，而且可以在其节点方面发生故障时将损失降到最低。

首先，从通信的可靠性方面看，其通过邮箱保存使Agent到目的地注册成功后，再进行发送，有效的保证了信息传递。

其次，从移动Agent迁移的自由性方面看移动Agent自身可以决定其迁移与否，当确定迁移并在完成后，只需向Home注册地址即可。

第三，从通信效率方面分析，其不再通过邮箱转发，即使在最坏的情况下，也可以进行退化，增加一些控制信息即可。处于良好状态，其可以使发送者的消息直接接收，移动Agent只需通过一个通知前一个节点的销毁信箱的额外通信量，从整体进行评估，其明显优于未进行改进的算法。

结束语

总而言之，笔者在对基于邮箱的移动Agent通信机制的改进算法课题中，对其进行了简要的概述性说明，并且对移动Agent通信方面的研究现状及存在的相关问题做了粗浅分析，重点分析了算法思想与算法特性。在分析了现有的机制后，在其基础上提出了一种相对来说较为能够保证其消息可靠，高效传输的改进算法。希望可以在通信的可靠性方面能够提供一些有价值的参考信息，可以进一步的提高通信效率。■

参考文献

[1] 陶先平，冯新宇，李新. Mogent系统的通信机制[J].软件学报，2012（08）.

[2] 魏衍君，沈祥鸿. 基于移动Agent的分布式入侵检测系统设计与实现[J].微计算机信息， 2013（03）.

[3] 王继曾，李美丽. 基于移动的流媒体组播模型的研究[J].计算机工程与设计， 2012（12）.