网络资源管理的Agent模型研究

郑映璇

（澄海职业技术学校，澄海 515800）

网络资源管理的Agent模型研究

郑映璇

（澄海职业技术学校，澄海 515800）

目前我国网络资源规模日益扩大，针对网络性能响应时间过长和网络资源利用率低的问题，通过对Agent的基本思想研究，提出一种基于主从式Agent模型的网络资源管理系统，仿真测试表明该系统可以降低网络资源消耗，优化网络性能。

网络资源管理系统；主从式；Agent模型；框架结构

0 引言

随着网络站点和网络用户呈爆发式的增长，网络资源管理变得越来越复杂，网络管理员的工作量逐渐增多甚至出现无法胜任的情况[1]。网络资源不断增多以及网络应用水平的日益提升，一方面促使了网络安全维护管理成为网络技术的关键问题；另一方面如何保证网络性能指标，提升网络资源利用率，也成为网络资源管理系统研究的重要问题。传统的网络资源管理技术是通过提升网络内交换机、服务器、路由器等各种关键设备的处理能力来优化网络性能，然而网络运行是一个动态的过程[2]，需要针对网络运行情况实时给出动态措施，例如对网络资源进行安全防护，保持负载平衡等。网络资源管理系统可以防止网络不通、数据信息拥塞，保障网络动态性能。网络资源管理的智能化和自动化，已经成为互联网亟待解决的重要问题[3]。

针对上述网络资源管理系统问题，本文着重探讨Agent模型的基本思想，并且对主从式Agent模型进行深入研究，给出了主从式Agent模型的构成，基于主从式Agent模型，对传统的网络资源管理方案进行改进，提出了一种基于主从式Agent模型的网络资源管理系统，并且就系统对资源管理实现的响应时间进行测试。

1 Agent模型概述

图1 主从式Agent模型结构图

Agent模型（Agent-based-model）可以解释为代表某些实体执行任务[4]。Agent模型的基本思想可以概括为四点：①构成系统内的每一个单元称为Agent，Agent面对状况反应迅速，在工作中不会受到干预，面向目标性和自适应性较强；②系统中Agent与外部环境以及每个Agent之间能够相互感知、相互作用；③Agent可以根据周围环境进行调整，Agent的状态均会受到其他Agent的约束；④每个Agent的相互作用导致系统整体特性发生变化。基于Agent模型的系统是自下而上的设计理念，通过大量Agent单元的相互作用体现系统的整体特性。

基于Agent模型的基本思想，本文对主从式Agent模型进行深入研究，主从式Agent模型分为主Agent单元和从Agent单元，它的原理是主Agent在各网络节点上提供给从Agent服务和资源[5]，主从式Agent模型结构如图1所示，Agent行为许可后，从Agent获取必需的资源，通过计算与主Agent相互感知，从Agent可以在获得认证的情况下请求资源管理、发送服务、终止服务、定居服务等服务。

2 网络资源管理系统的框架结构

网络资源管理是通过数据采集、加工整理、数据分析、提交报告的过程控制网络资源[6]，提高系统工作效率。网络资源管理给出了一个解决方案，提升网络资源的利用率。优化网络性能，保证了网络的服务效率和安全性，节约了网络运行成本，从而为用户增加网络的可用时间。

主从式移动Agent的网络资源管理系统的框架结构主要分为三个部分：①网管站，网管站的主要工作是生成从Agent单元以及传送从Agent获取数据的指令，网管站也是工作运行界面；②从Agent，从Agent可以按照预定策略在网管站和管理节点中移动，负责获取和收集数据。③网络中的被管理节点，被管理的网络节点可以存在于从Agent单元中，从Agent通过访问被管理节点，获取节点数据，并且完成从Agent传递的网管任务。具体网络管理系统框架结构如图2所示。

图2 网络管理系统框架结构

网管站中为管理员提供了用户界面主Agent，该用户界面可以生成从Agent和任务，确定方案后可以派遣从Agent完成任务。从Agent完成任务后，将获取收集的信息转移到网管站，网管站可以进行信息处理，将最终结果反馈给管理员。网管站交给一个从Agent任务后，它又可以分派任务，因此实现网络资源管理操作的异步性。由于网管站较少干预已派遣从Agent的行为，从Agent工作时可以选择其他更合适的操作，因此系统减少了Agent的响应时间，避免网络管理资源的浪费。

3 网络资源管理系统的性能测试

本文设计的基于Agent模型网络资源管理系统与传统网络资源管理方式SNMP进行对比，对于派遣n个节点，SNMP管理的网络主要由三部分组成：被管理的设备、SNMP代理、网络管理系统。SNMP需要网管站派遣n次，而本系统仅需派遣一次从Agent。

多数情况下评价本文的网络资源管理系统的性能采取响应时间作为性能测试指标，这是因为网络资源管理系统的总响应时间受节点容量、网络带宽、节点CPU运算速度、应用复杂度等影响，所以总响应时间T可近似表示为:

式（1）中tm表示系统的网管站派遣任务时间；ta表示完成任务需要时间，td表示延迟。

本文设计的基于Agent模型网络资源管理系统与传统网络资源管理方式SNMP进行对比，对于派遣n个节点，SNMP需要网管站派遣n次，而本系统仅需派遣一次从Agent。

假设两个系统网络延迟相同，SNMP由于需要n个节点完成任务，因此总延迟为2nt。两个系统的响应时间可以由式（1）推得：

在MATLAB平台对两个模型进行仿真，如图3所示为响应时间比较图。不难发现，当网络节点越多时，基于Agent模型的网络资源管理系统的响应时间相比于SNMP系统越少，系统的性能就越明显。这说明了本文所设计的系统适用于较大的网络规模。

图3 响应时间比较图

4 结语

为了避免网络资源数据信息拥塞，降低网络资源管理性能。本文通过研究Agent模型的基本思想，提出了一种基于主从式Agent模型的网络资源管理系统，并且对系统性能进行测试，与基于SNMP模型的系统相比，当网络规模越大时，本文所设计的系统响应时间越短，系统性能就越显著。

[1] 曾小平,孙永强,谢建华.基于移动Agent的主动网络[J].软件学报，2000，11:54～57

[2] 张松,阎保平.基于移动Agent的网络管理框架及实现[J].Journal of Computer Research&Development,1999,8:90～92

[3] 许惠虹,杨传厚.使用移动Agent技术的网络管理[J].通信技术,1999.4:15～16

[4] 刘亦明,陈涵生.Agent模型在网络管理中的应用[J],计算机工程,2003:29（12）:120～122

[5] 刘建勋,李仁发,张申生.移动Agent的安全性问题探讨[J].小型微型计算机系统，2000:12

Research on the Agent Model of Network Resource Management

ZHENG Ying-xuan
（Chenghai Vocational & Technical School,Chenghai 515800）

At present,the scale of China's network resource keeps growing,according to the performance of network response time is too long and the low utilization rate,through the research on the basic idea of Agent,presents a network resource managementmaster-slave system based on Agentmodel,simulation results show that the system can reduce the consumption of network resource,optimize network performance.

Network Source Management System; Master-Slave; Agent Model;Frame Structure

1007-1423（2015）07-0009-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.07.003

郑映璇（1976-），女，广东澄海人，本科，讲师，高级技师，研究方向为计算机编程、网站设计、网络技术

2014-12-30

2015-02-05