管理行動電話代理的設備和方法
2023-05-27 07:14:16 4
專利名稱：管理行動電話代理的設備和方法
技術領域：
本發明是有關管理行動電話代理定位的一種設備和一種方法。
如果要管理行動電話代理，或者如果一位用戶給他或她自己的代理髮送一則信息或復原以前曾發布的一則信息，就有必要管理諸行動電話代理現在各處何方的信息。例如，在「GMD FOCUS and IBM Corp.,Mobile Agent System Interoperability FacilitiesSpecification,OMG TC Document(orbos/97-10-05)，Nov.1997([MASIF]；文檔1)中就公開了一種通過登錄追蹤行動電話代理定位的方法。
一種通過註冊追蹤行動電話代理定位的方法也公開於上述文檔1和「GrassHopper-A mobile Agent Platform for IN Based ServiceEnvironments,Proceedings of IEEE IN Workshop 1998，pp.279-290，May 1998([GrassHopper]；文檔2)之中。
另一方面，對管理行動電話代理的定位來說，由於其問題的性質，必需滿足下面的條件。(1)查詢信息的直接性。能夠提供最新的信息。(2)高度的可追溯性。萬一在分布式環境下發生某種故障，能夠追溯儘可能多的代理。並且時間儘可能短地完成復原工作。(3)可伸縮性。能夠支持一個較大數目的代理，或更大的累計移動數目。(4)花費低廉的信息管理。代理的移動只需要小額系統開銷。
但是上述文檔1和文檔2所透露的方法都不能充分滿足這些要求。
本發明就是按照上述背景技術存在的問題做出的，其目標是提供一種設備和一種方法來管理行動電話代理，以滿足行動電話的高質量定位管理的要求。
要實現上述目標，本發明涉及的一種管理行動電話代理的設備是這樣的一種，它包括多個代理伺服器和一個保存行動電話代理定位的註冊伺服器，其中每一個代理伺服器具有保存每一行動電話代理移動歷史的裝置；和保存每一代理更新定位信息請求的裝置，藉助於所保存的修改定位信息的請求，定期地更新由註冊伺服器保存的每一行動電話代理的定位信息。
最好，每一個代理伺服器向註冊伺服器發送用於修改與對應的移動代理的累計移動次數關聯的定位信息的請求，而註冊伺服器相關聯地保存每一個行動電話代理的累計移動次數和定位信息，並只根據與一個較大的累計移動次數關聯的修改定位信息的請求，來更新每一個行動電話代理的定位信息。
另外，本發明涉及的一種管理行動電話代理的方法是這樣一種方法，它用多個代理伺服器和一個保存諸行動電話代理定位的註冊伺服器，藉此在每一代理伺服器中，保存著每一行動電話代理的移動歷史，保存著修改和刪除註冊的請求，根據所保存的修改和刪除請求，定期地更新由註冊伺服器保存的每一個行動電話代理的定位信息。
圖1是說明行動電話代理和代理伺服器之間關係的框圖。
圖2是表示移動源的代理伺服器讓諸行動電話代理移動所實施的處理過程框圖。
圖3是表示追蹤一個行動電話代理的第一種方法(註冊法)的框圖。
圖4是表示要知道某一行動電話代理的定位而向註冊伺服器查詢的框圖。
圖5是表示修改一個註冊伺服器管理表的第一張框圖。
圖6是表示修改一個註冊伺服器管理表的第二張框圖。
圖7是表示修改一個註冊伺服器管理表的第三張框圖。
圖8是表示追蹤一個行動電話代理第二種方法(登錄法)的第一張框圖。
圖9是表示追蹤一個行動電話代理第二種方法(登錄法)的第二張框圖。
圖10是表示當某行動電話代理移動到另一個代理伺服器時，其代理伺服器修改移動歷史的框圖。
圖11是表示一個代理伺服器接收到請求，要刪除一個被除去的行動電話代理的表項，而修改移動歷史的框圖。
圖12是表示本發明所假設的系統環境框圖。
圖13是表示每一代理伺服器所擁有的請求發送緩衝區的框圖。
圖14是表示給註冊伺服器發送請求的順序發生變化的一個例子的框圖。
圖15是表示一種請求階段概念的框圖。
圖16是表示一個代理伺服器的請求緩衝區中產生請求註冊信息的框圖。
圖17是表示註冊伺服器管理的一種表所含表項的框圖。
圖18是表示移動歷史所包含信息的框圖。
圖19是表示每一激活的代理伺服器向一個分布式環境中的註冊伺服器通知其參與意向的進程框圖。
圖20是表示定期請求代理伺服器發送請求緩衝區內容的進程框圖。
圖21是表示由註冊伺服器實現的這一系列數據處理算法的第一張框圖。
圖22是表示由註冊伺服器實現的這一系列數據處理算法的第二張框圖。
圖23是表示由註冊伺服器實現的這一系列數據處理算法的第三張框圖。
圖24是表示一個代理伺服器接收到sendBufferInfo請求進程的框圖。
圖25是表示追蹤某行動電話代理的一種算法的第一張框圖。
圖26是表示追蹤某行動電話代理的一種算法的第二張框圖。
圖27是表示追蹤某行動電話代理的一種算法的第三張框圖。
圖28是表示追蹤某行動電話代理的一種算法的第四張框圖。
圖29是表示本發明所包含的行動電話代理管理方法評估結果的第一張框圖。
圖30是表示本發明所包含的行動電話代理管理方法評估結果的第二張框圖。
構成在本發明中的管理行動電話代理的方法，以便組合用於集中管理各代理定位的註冊伺服器(註冊)和每一代理伺服器留下的處理工作，接受運動源的一項請求。
接收該行動電話代理的一個程序和一個字節串(4)。
根據所收到的字節串恢復行動電話代理的狀態(5)。
將恢復的行動電話代理項目加入目錄，並恢復該代理使其生效(6)。
通過移動源的和目的地的代理伺服器的處理，完成該行動電話代理的移動過程。
下面，我們對作為追蹤行動電話代理方法之一的註冊技術進行解釋(圖3)。
代理每次移動，一個註冊伺服器上就紀錄一則新的定位信息。在行動電話代理的移動範圍之中存在一個註冊伺服器(7)，它管理著一張項目表(8)，包括諸行動電話代理的ID(代理ID)和它們的定位(地址)。
要知道某一行動電話代理的定位，應向一個註冊伺服器進行查詢(圖4)。
想知道某行動電話代理定位的客戶(9)，使用該行動電話代理的ID作為一個參數(10)，向一個註冊伺服器進行查詢。
接收到查詢信息的註冊伺服器(11)從管理表(12)中檢索出一個可應用項，並對檢索結果做出反應(13)。如果在該管理表中找不到一個表項，對結果的回答是「找不到該行動電話代理。」當生成、刪除和移動(圖5～7)一個行動電話代理時，註冊伺服器的管理項目表就被修改。定時的細節取決於實現的情況有所不同，但它們基本上如下所述。
產生一個行動電話代理時(14)代理伺服器剛要開始執行之前，將一條修改的請求(15)送給註冊伺服器，接著伺服器修改管理項目表(16)。
當一個行動電話代理移動時(17)該代理剛要到達移動目標代理伺服器(18)並恢復運行之前，將用於註冊該行動電話代理一個新的定位的請求送到註冊伺服器(19)。收到該請求的註冊伺服器便重寫一個應用管理表的項目(20)。
當一個行動電話代理被除去時(21)剛要停止其運行之前，將一個刪除請求(22)發送給註冊伺服器，接著註冊伺服器從管理項目表中刪除一個應用項目(23)。
儘管註冊是簡單的，易於實現的，但它有如下的問題。
(1)每當一個代理移動時，在一個註冊伺服器上註冊新定位，需要系統開銷。
(2)集中訪問一個註冊伺服器，系統性能下降。
接著，我們來解釋作為追蹤行動電話代理另一種方法的登錄法(圖8和圖9)。
簡而言之，每當一個代理移動時(24，25)，移動歷史留在移動源的一個代理伺服器中(26，27)以便查詢時可以對其進行跟蹤(29，30)。移動歷史(28)是一個表，包括下面的項目。[代理ID，目標地址](1)但是，代理ID是一個行動電話代理的ID並用作進入該表的關鍵碼，而目標地址是標識移動目標中一個代理伺服器的地址。
根據移動歷史，一條查詢信息，即一次追蹤的請求，在一個代理和一個伺服器之間連續傳遞，當最後到達存在該行動電話代理的代理伺服器時(31)，根據追蹤結果給出代理伺服器的地址(32)。
下面解釋由一個代理伺服器執行的移動歷史的管理。
當行動電話代理移動到另一代理伺服器時(圖10)以及當代理伺服器接收到用於刪除已經除去的行動電話代理的項目的請求時(11)，該代理伺服器修改移動歷史。
當一個行動電話代理開始移動時(33)，它在移動源的移動歷史中留下一個表項(34)，描述該移動目的地一個代理伺服器的地址(35)。當一個行動電話代理被除去時(36)，它給移動源的代理伺服器(37)發出一個刪除的請求(38)。收到刪除請求的代理伺服器(37)從它自己移動歷史中(39)刪除一個應用項目；進而把同樣的刪除請求傳送給移動源的代理伺服器(40)。其後，重複傳送該刪除請求直到一個移動歷史鏈的始點(41)。
登錄法移動費用很小，因為某行動電話代理的移動只要求代理伺服器作局部的少量的處理。還有另一個好處是，與註冊法不同不需集中訪問一個伺服器。然而，存在如下的問題。
(1)在某一行動電話代理的移動歷史鏈中，即使代理伺服器之一發生故障，那麼該代理便成為不可追蹤的了。
(2)那個行動電話代理不能夠被追蹤，除非它是來自行動電話代理移動歷史鏈上的一個代理伺服器。
(3)某一行動電話代理被除去時，必須清除移動歷史，所以頻繁地刪除代理所化代價較高。
下面解釋本發明中所包含的管理行動電話代理的一種方法。
本發明允許改進可可伸縮性，通過註冊和登錄的結合可在任何時候查詢各行動電話代理的當前定位。正如上述的註冊法那樣，本發明假設的系統環境(圖12)包括數個代理伺服器(42,43,44)和一個註冊伺服器(45)。
像上述的登錄法一樣，每一個代理伺服器(42,43,44)具有一種保存和管理移動歷史的功能(46)。
但是本發明中，每一個代理伺服器還具有一個如圖13所示的請求發送緩衝區(47)。請求發送緩衝是一個臨時存儲信息的地方，以便將這些等價於修改的請求(15,19)和從註冊中刪除的請求信息(22)，成組地和定期地送出。
在註冊中，如果由一個註冊伺服器管理的分布式環境下的行動電話代理發生事件的頻度變高了，那麼請求就集中於該註冊伺服器，系統性能成了問題，不再能夠伸縮了。
這是因為每當一個諸如產生、移動或刪除的事件發生於個體行動電話代理時，對註冊伺服器修改信息。要解決這一問題，本方法避免對每一個個體行動電話代理修改定位信息，而緩存用於修改(48,49)和刪除(50)定位信息的請求，到代理伺服器的請求發送緩衝器(51)。
請求發送緩衝器的內容定期地更新註冊伺服器的管理項目表(52)。請求緩衝技術能使我們均勻地控制對註冊伺服器的請求頻度，並改進其可伸縮性。
本方法中出現一個問題，請求緩衝延遲了修改註冊服務的信息，所以它的信息並不總是最新的。
為了處理這一個問題，像登錄法中那樣，應將移動歷史留在一個代理伺服器中。因此，通過從伺服器的定位信息開始追蹤移動歷史，總可以查詢最新的定位信息。
請求緩衝出現的另一個問題是對註冊伺服器的發送請求的順序可能發生變化(圖14)。
這就是說較新的定位信息被老的定位信息覆蓋的問題必須解決。例如，考慮代理伺服器2(53)上產生的一個行動電話代理，移動到代理伺服器1(54)的情形。此時，雖然在每一個代理的請求緩衝器(55,56)中都存有一個註冊的請求，但如果註冊伺服器首先用代理伺服器1(55)緩衝器的內容更新，而過一會兒用代理伺服器2(56)緩衝器的內容更新，那麼代理伺服器1(57)較新的定位信息就被代理伺服器2(58)較老的信息所覆蓋。
如果發生老信息覆蓋新信息的問題，那麼從註冊伺服器信息開始的移動歷史鏈就變長，從而不僅追蹤費用增加，而且代理伺服器必需將移動歷史保存一段較長的時間，因此必須保存更多的移動歷史。
為處理這些問題，本方法引進一種請求階段的概念(圖15)。
一個請求階段可以用產生請求起行動電話代理累計的移動次數來表示產生請求的時間。這種情況下，俞大的值代表俞新的階段。階段信息包括在一個請求之中(59,60)可以防止註冊伺服器用老的信息(61)覆蓋管理表中已經登記的較新的信息(62)。
以下，作為本發明所包含的管理行動電話代理方法的一種實施方案，我們對每一代理伺服器要緩衝的定位信息、註冊伺服器的管理信息、和移動歷史進行描述，然後解釋這些信息的一種更新的算法，和一種追蹤行動電話代理的算法。
由註冊伺服器和一個代理伺服器管理信息作為移動的結果(圖16)，當一個行動電話代理產生、到達或除去時，本方法在一個代理伺服器的請求緩衝器中產生下面的作為登記請求的信息。我們注意到AgentID是一個可用的行動電話代理的ID，而HopCount是自從該信息產生之時起一個行動電話代理移動的總積累數。
例如，產生時HopCount輸入0。Kind取值REGIST或UNREGIST，也就是說一個行動電話代理產生時和到來時取REGIST，而除去時取UNREGIST。
一個註冊伺服器管理一個表由下面的表項組成(圖17)。應注意到AgentID是一個可用的行動電話代理的ID，Address是一個代理伺服器的地址，表示該行動電話代理檢索的起始點。如果地址是空的，說明該表項是準備要刪除的。並且，HopCount表示這一信息的產生，指出數值俞大信息俞新。更具體地說，用到了從該信息產生之時起一個行動電話代理移動的總積累數。一個整數值輸給InUse，若大於等於1，說明該表項正在用於追蹤一個行動電話代理。
一個代理伺服器除了管理註冊請求外，還管理移動歷史。當一個行動電話代理由代理伺服器移出時產生移動歷史，並包括下面的信息(圖18)。AgentID是一個可用的行動電話代理的ID，而Destination是移動目的地一個代理伺服器的地址。
首先，每一個代理伺服器通知分布式環境中的一個註冊伺服器一個參與的意向(圖19)。
接收這種信息的註冊伺服器管理參與代理伺服器的目錄，並定期地請求各代理伺服器發送請求緩衝器的內容(圖20)。
此處，這種對各代理伺服器的請求，稱之為「sendBufferInfo」。當對一個管理表的各表項請求sendBufferInfo時，搜集那些InUse的值等於或大於1的，和Address是一個發送請求的代理伺服器地址的，作為sendBufferInfo請求的參數。SendBufferInfo的響應更新註冊伺服器的管理表，而此時，僅當HopCount較大時，某表項才得到修改。
這是有意地用較新的信息更新管理表。但是，如果參數Kind的值為UNREGIST，那麼當前的信息就是最新的、最後的，不可能有任何更新的信息，因此無需考慮HopCount的值如何，也立即更新管理表。同樣，在一個修改表項的Address參數中，對一個Kind為REGIST的請求，設定為一個響應的代理伺服器的地址，而如果Kind為UNREGIST，那麼該參數設置為空值。
最後，註冊伺服器對所有參與的伺服器發送一個請求sendBufferInfo並處理它們的響應，隨後刪除多餘的表項。多餘的表項是選擇來要刪除的，換句話說它們地址參數Address表項是空的。由註冊伺服器實現的處理序列的算法表示在圖21～圖23。
接收到sendBufferInfo請求的代理伺服器清除掉移動歷史的多餘表項，然後按照圖24所示的算法發送請求緩衝區的內容以響應註冊伺服器。此時，也使請求緩存區清為零。
追蹤一個行動電話代理時，首先通過對註冊伺服器發布一個「lookupAgent」查詢，獲得一個追蹤的起點。註冊伺服器收到lookupAgent查詢時，使管理表中應用表項InUse域的值增加1。追蹤一個代理時，有意地避免移動歷史遭受一個收到sendBufferInfo請求的代理伺服器的破壞。
至於InUse的值，最簡單的辦法是，在完成追蹤一個行動電話代理後，通知註冊伺服器使InUse的值減小1。此外，還有一種調整該值的方法，使它經過特定的一段時間後自然減1。假若是這樣，lookupAgent查詢的發布者必須安排向註冊伺服器發送請求，使InUse域的值定期地增加1，直到追蹤完成。
一旦獲得了對註冊伺服器lookupAgent查詢的響應，追蹤一個行動電話代理的工作也就開始了。就是說，對追蹤起始點一個代理伺服器發出了追蹤的請求。但是，視具體情況而定會有一種響應是「找不到所查找的項目」。這種情況下，想像中可能的情況是該行動電話代理本來就不存在，或者是已經被刪除掉了。請求追蹤的結果就是追蹤這一行動電話代理的結果。
接收到追蹤請求的一個代理伺服器在它自己的伺服器中搜索一個適用的行動電話代理，如果找到了，發送它自己伺服器的地址作為追蹤響應。如果沒有找到，便從移動歷史中搜索一個適用的表項，並向此處所示的移動目標代理伺服器提交一份追蹤請求，然後，接受作為對它自己所發的追蹤請求響應的結果。如果移動歷史中找不到這種表項，可以想像由於某種錯誤移動歷史鏈被剪輯了。
作為響應行動電話代理定位請求的一種設備，主要考慮以註冊伺服器為基礎的(註冊)系統[MASIF，GrassHopper]。註冊伺服器是一種名字伺服器，每當一個代理移動時，就註冊一個新的定位。但是，註冊的一個問題是，由於每當一個代理移動時註冊伺服器就註冊一個新定位，如此集中訪問一個額外開銷的註冊伺服器，降低了系統的性能。
因此，註冊要求有所發明，諸如使得一個註冊伺服器管理的範圍變小，以減小要管理的代理數目，而使它們分布開來。同時又要求將數個註冊伺服器聯合起來以加寬管理範圍，然而該設備的一種特殊設備還沒有提出來。儘管本發明所提出的方法是註冊的擴展，但它比註冊具有下面若干優點。
(1)註冊信息引起較小的系統開銷。
(2)比註冊能夠管理較多代理的定位。
(3)還可用於分發信息。
本發明在若干代理系統得到實現，並對其性能進行了評估。
實驗中，代理伺服器數為N，開始每個代理伺服器設定10個代理。也就是說，整個系統有10N個代理。每一個代理每隔一秒鐘重複地移動到一個隨機確定的代理伺服器，並在每個代理完成了20次移動時，測量所用去的時間(單位ms)。
此外，給本發明的設備特有參數設定如下的值。
T期限=6000，T修改=3000，P=1用三種方法進行了測量，也就是說三次測量分別使用傳統的方法(註冊)、本發明所包含的方法、和一個沒有追蹤設備的方法。
測量結果第一種情形N=9(代理總數90)，和第二種情形N=15(代理總數150)分別表示在圖29和圖30中。
如上所述，本發明所包含的管理行動電話代理的設備和方法，是根據上面提到的背景技術所存在的問題而推出的，並能滿足高質量管理行動電話代理的需求。42,43,44代理伺服器45註冊伺服器46移動歷史47請求發送緩衝區15,19修改請求22刪除請求
權利要求
1．一種行動電話代理管理設備，有多個代理伺服器和一個保存行動電話代理定位的註冊伺服器，所說的每一個代理伺服器具有保存每一行動電話代理移動歷史的裝置；以及保存為修改每一代理定位信息請求的裝置，所述的行動電話代理管理設備藉助於所述保存的修改定位信息的請求，定期地更新由所述註冊伺服器保存的每一行動電話代理的定位信息。
2．根據權利要求1的行動電話代理管理設備，每一個代理伺服器給所述註冊伺服器發送所保存的用於修改與相應的行動電話代理累計移動次數相關的定位信息的請求；所述註冊伺服器將每一個行動電話代理的累計移動次數及其定位信息相關聯地保存，並只根據與一個較高累計移動數目相聯繫的修改定位信息的請求，來更新每一所述行動電話代理的定位信息。
3．運用多個代理伺服器和一個保存行動電話代理定位信息的註冊伺服器，來管理行動電話代理定位的一種方法在所說的每一個代理伺服器上保存每一個所述行動電話代理的移動歷史；並保存修改和刪除註冊的請求，藉助所述保存的修改和刪除請求，定期地更新由所述註冊伺服器保存的每一所述行動電話代理的定位信息。
全文摘要
一種高質量地實施行動電話代理的定位管理。每一個代理伺服器(42,43,44)保存並管理移動歷史(46)。每一個代理伺服器臨時存儲一個行動電話代理的與其累計移動次數相關聯的修改定位信息的請求,並定期地將其發送給一個註冊伺服器(45),從而訪問註冊伺服器將沒有信息擁擠現象發生。註冊伺服器只有用一個較高的累計移動次數的修改請求,才能更新一個移動伺服器的定位信息,以便不會用老的信息覆蓋較新的信息。
文檔編號H04Q7/36GK1297319SQ0013093
公開日2001年5月30日 申請日期2000年11月14日 優先權日1999年11月17日
發明者田井秀樹, 山本學, 中樹祐一 申請人:國際商業機器公司