无线传感网移动代理管理模型研究

魏葆春

摘 要：物联网自创建以来，展现出了无线化的明显特征，无线化带来的主要问题就是设备的快速位置变化带来的网络拓扑的变化，利用移动代理的分发特点，将移动代理分发到网管服务器和子网网管主机上，从而实现网管服务器之间的移动代理迁移。

关键词：无线传感器网；移动代理；管理策略；物联网

无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）是一种由传感器节点构成的网络，能实时监测、感知和采集节点部署区的观察者感兴趣的感知对象的各种信息，并对这些信息进行处理后以无线的方式传送出去，通过无线网络最终传给观察者。

1 无线传感器网络特点

无线传感器网络能扩展人们与现实世界进行远程交互的能力。它甚至被人称作是一种全新型的计算机系统，因为它区别于过去硬件的可随处散布的特点和集体分析能力。但从很多方面来说，现在的无线传感器网络如同1970年的因特网，那时因特网只连接了一百多所大学和军事实验室，并且还在试验各种通讯协议和寻址方案。现在的大多数传感器网络只连接了不到100个节点，过多的节点和通讯线路会使其变得及其复杂且无法正常工作。另一个原因是单个传感器节点的价格昂贵，并且电池寿命也最多只能维持几个月。

2 无线传感器网络的功用

在物联网无线传感网络中，由于主机和基站之间、被管理终端和主机之间主要采用了无线连接模式，移动非常便捷，但是也导致整个网络的拓扑结构变化较快。这就产生了两个问题：首先，被管理终端由于类型各异，对终端的管理内容、管理方式等都不一样，这就需要主机能够快速找到针对该终端的管理策略；其次，由于各个无线感应网的用途不一致，结构也是各种各样，这就需要互联网的网络管理主机需要找到针对无线感应网个体的管理策略。因为物联网的发展迅猛，各种类型的终端和无线感应网随时都在加入，各个层次的网络管理主机不可能全部兼容，这就需要基于移动代理来实现各类终端和网络的个性化管理。

3 移动代理在无线传感网的应用

移动代理由完整的移动代理系统MAS（Mobile Agent System）提供运行平台，包括了移动代理运行的支撑环境等。MAS系统主要包括以下几个主要组件：

3.1 管理程序

管理程序提供图形用户接口的网络管理应用程序。网络管理应用程序构建在MAS之上，通过它可以在设置相应的网络管理策略的同时发现可用的移动代理服务器。

3.2 移动代理服务器

移动代理服务器位于移动代理和传统的管理系统之间，提供了移动代理运行的宿主环境。每个使用移动代理管理设备必须安装移动代理服务器，它在逻辑上位于SNMP代理之上。移动代理服务器支持与这些静态代理进行通信。移动代理服务器是由几个主要组件组成的：移动组件；服务基础设施；安全组件。

3.3 移动代理

移动代理指的是一段程序，它可以在网络中从一台主机迁移到另外一台主机并且继续或者重新开始它们的执行，它们可以代表用户来完成给定的任务。将移动代理技术引入到分布式网络管理中是移动代理应用研究的热点之一。移动代理被用作降低网管数据处理的负担和减少这些数据的流量。

基于移动代理的网络管理系统与传统管理系统之间有很大的不同，其关键之处就是在于其管理方式的不同。传统的管理/代理系统是通过客户/服务方式管理的，即管理者询问、代理端回答方式进行，信息的交互过程必须完全通过网络进行。而移动代理系统则是将管理者用一个在各主机之间移动的代理程序替代，该代理程序移动到各主机，通过本地方式进行网络管理，属于一种委托式的管理。由于相当部分的管理工作由被管理设备本身来完成，与传统的网管方式相比，它减少了管理者本身的系统开销，更能适应大型网络的管理。除此之外，它还具有管理效率高的特点。通过对Mobile Agent合理调度，就能有效减少系统的响应时间，从而降低通道中管理信息的开销。

最基本的移动代理网络管理系统由管理站和被管理设备组成。管理站在进行管理操作时，首先新建或者选择一个移动代理，令其移动到一个被管设备。移动代理到达被管设备后，开始执行管理任务。完成任务后，代理或者被销毁，或者继续移动到下一个被管设备执行，直到最后一个。之后，移动代理把最终结果返回给管理站。其中存在着许多变化情况。代理移动到被管设备后，可能长久驻留在那里收集数据，过一定时间间隔返回结果一次，需要按照实际环境和管理需要选择适当的策略。

4 结束语

移动代理利用其高性能、移动灵活的特点，十分适合在分布式网络中的应用，特别是在基于大量异构分布式无线传感网络的物联网，移动代理能够有效解决分布式网络代理模式中的问题，利用移动代理的优势，建立了对无线传感子网内部终端节点的快速迁移管理模式和无线子网本身的快速迁移管理模式，不但可以实现分布式网络代理实现的海量终端的管理，而且实现无线化趋势的物联网的网络管理，为物联网网络管理提供了一个新的研究发展方向。

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