본 논문에서는 멀티 에이전트 모델에서의 정보 검색 서비스 지원에 있어 이동 에이전트의 이주 호스트(이하 노드) 자동 탐색, 이주 순위 결정 및 검색 적중률 분석을 통한 보다 정확한 정보 서비스 지원을 위해 메타 데이터를 이용한 네이밍 에이전트를 설계한다. 기존의 이동 에이전트 시스템에서는 이동 에이전트가 이주할 노드의 IP와 포트번호 또는 CORBA 구현 저장소에 등록된 구현 객체의 이름 등을 사용자가 직접 지정해주어야 함으로써, 이주 대상 노드에 대한 구현 객체 연결을 위해 물리적인 정보들을 반드시 알고 있어야 하는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 각 네이밍 서비스별로 구현 객체 관련 정보들을 메타 데이터 테이블에 저장 및 관리하고, 사용자 입력 검색 키워드에 대한 해당 구현 객체의 객체 참조자를 반환하는 네이밍 에이전트를 설계한다. 설계된 네이밍 에이전트는 메타 데이터를 이용하여 정확한 정보 검색을 수행하기 위한 노드 이주를 지원하고, 이를 통해 다양한 사용자의 요구에 따른 정보 검색 정확도의 향상은 물론 이동 에이전트의 순회 검색 수행 시간의 단축 및 한정된 네트웍 환경에서의 트래픽 감소를 유도한다.
본 논문에서는 멀티 에이전트 모델에서 각 에이전트의 협력 방법을 제안하고 네이밍 에이전트의 메타데이터를 이용한 MA(Mobile Agent)의 노드 이주 알고리즘을 제시한다. 멀티 에이전트의 협력은 에이전트 시스템의 안정성과 분산 환경에서의 정보 검색의 신뢰성을 향상시킨다. 이러한 멀티 에이전트의 중요한 구성 요소 중, 네이밍 에이전트는 상호 에이전트를 식별하고 특정 객체를 참조하도록 에이전트 이름을 지원하며, 각 에이전트는 이러한 고유의 이름으로서 특정 객체를 참조한다. 또한 네이밍 에이전트는 에이전트 특성에 따라 SPA(Server Push Agent), CPA(Client Push Agent) 및 SPA(Server Push Agent) 등으로 각 에이전트를 분류하여 네이밍 서비스를 통합하고 관리하는 역할을 수행하며, 특정 MA에 노드 이주 정보를 제공하게 된다. 그러므로 MA의 노드 이주 시 적중 문건의 수, 적중률, 노드 처리 시간 및 네트워크 지연시간에 따른 우선순위를 부여하여 노드 이주의 효율성을 높일 수 있는 방안이 요구된다. 따라서 본 논문은 통합된 네이밍 서비스를 위한 네이밍 에이전트를 설계하고 적중 문건의 수, 적중률 및 탐색 문건의 수 등으로 구성된 메타데이터 구조를 보인 후, 멀티 에이전트의 협력을 통한 메타데이터의 생성과 갱신 및 적중 문건의 수에 따른 노드 이주 방법을 보인다.
존의 멀티 에이전트 모델에서는 이동 에이전트의 노드 이주 시 정보 검색의 적중률에 따라 우선 순위를 부여하여 정보 검색의 효율성을 높일 수 있는 방안이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 이를 위하여 이동, 푸쉬 및 모니터링 에이전트 시스템을 등록하고 네이밍 서비스의 연결을 통해 이동 및 분산 객체의 투명성을 제공하는 네이밍 에이전트 시스템과 이동 에이전트의 효율적인 노드 이주를 지원하여 멀티 에이전트 시스템의 정보 수집 능력을 향상시키기 위한 메타데이터 구조를 정의하고, 이들을 이용한 멀티에이전트 시스템 내의 각각의 에이전트들간의 상호 협력 모델을 제시한다. 제안한 상호협력 모델은 분산 환경의 통합된 정보 서비스를 제공하고 정보 검색의 질을 향상시킨다.
현재 사용되고 정보 서비스 기술의 형태는 다양화, 복잡화되고 있지만 대부분 웹 기반 서비스 기술을 사용하고 있다. 그러나 이러한 기술은 분산되어 있는 정보를 가공하는 과정이 복잡하고, 검색결과가 너무 많아 정보의 질이 저하된다. 또한, 한정적인 대역폭으로 인해 네트워크 상에 지연문제가 발생하여 효율적인 정보를 사용자에게 전달하지 못한다. 따라서 본 논문에서는 멀티 에이전트 기반의 Web/Mobile 환경에서의 능동적 정보 서비스를 위한 시스템을 구현한다. 제안된 멀티 에이전트시스템에서는 기존의 웹 기반 정보 서비스가 가진 단점들을 해결하기 위해서 이동 에이전트의 작업 실행 모듈을 분리하는 CORBA 기반의 이동에이전트를 구현하여 분산된 다양한 정보를 효과적으로 수집하였고, 네이밍 에이전트의 호스트 이주를 위해 노드의 위치 투명성 및 최초 라우팅 스케줄을 지정하는 네이밍 에이전트를 구현하였다. 마지막으로 사용자에게 지속적인 정보 서비스를 제공함으로 네트워크 트래픽을 가중시키는 문제를 해결하였다.
이동에이전트의 노드 이주 방법은 분산 시스템의 전체 성능에 큰 영향을 줄 수 있는 요소가 되므로, 이러한 이동 에이전트의 센서 네트워크 내에서의 효율적 이주를 위한 방법이 요구되며, 이를 위하여 다양한 센서 네트워크 구성요소들(서버, 싱크 및 센서노드들) 관련 데이터들을 수집 및 저장하여 일관된 네이밍 서비스를 제공해야 할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 센서데이터 서버의 정보가 저장되는 MetaData와 싱크노드들과 그들에 연결되어있는 센서노드들의 다양한 정보가 저장되는 SubMetaData 부분으로 나누어 메타테이블을 설계 구현하고, 이러한 메타테이블의 정보들을 이용한 RMI 기반의 네이밍 기법을 적용하여 능동규칙 이동에이전트의 정 방향 이주 방법을 구현함으로써 효율적인 센서 네트워크 응용 환경 구축 가능성을 제시하였다. 또한, 본 논문에서는 네이밍 에이전트를 J2EE 모델 기반의 RMI-IIOP(Internet Inter-ORB Protocol) 기술을 적용하여 설계 및 구현함으로써, 새로운 센서 네트워크 환경에 적합한 등록, 해제 및 검색 등을 수행할 수 있도록 하였다.
센서네트워크 환경에서 이동 에이전트의 효율적 이주를 위하여 센서네트워크 구성 요소 관련 데이터들을 수집 및 저장하여 일관된 네이밍 서비스를 제공해야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 이러한 다양한 데이터들을 저장하기 위한 메타테이블을 설계 구현하고, 메타테이블 내의 정보들을 이용한 네이밍 기법을 적용하여 이동 에이전트의 이주 및 규칙실행 방법을 제안한다. 또한 조도 데이터를 이용한 인접노드를 제어하는 규칙실행을 실험을 통하여 보임으로써 센서네트워크 미들웨어의 유효성과 응용 가능성을 제시한다.
센서네트워크의 능동성과 자율성을 위한 이동에이전트의 효율적 이주 방법과 일관된 네이밍 서비스는 센서네트워크 미들웨어의 주요 요소이다. 따라서 본 논문에서는 센서네트워크 구성 성분들에 대한 다양한 정보를 새로운 메타테이블에 저장하여 RMI 기반의 네이밍 기법을 통하여 능동규칙 이동에이전트의 역 방향 이주와 탑재한 능동규칙 실행을 실험한다. 본 연구는 기존 정 방향 이주[12]의 확장을 기반으로 이루어지며, 실험 결과는 센서네트워크 환경에서의 이동에이전트 미들웨어의 유효성과 효율적인 센서네트워크 응용환경 구축 가능성을 제시하며, 이는 센서네트워크 응용 개발에 있어서 동적인 환경 변화에 대한 적응성을 향상시킬 수 있다.
대부분의 이동 에이전트는 순차적인 노드 이주 방식에 의하여 다수의 이동 에이전트 시스템들로 이주된다. 하지만, 이러한 이주방식에서는 호스트의 결점이나 장애 등과 같은 문제가 발생하였을 경우, 이동 에이전트가 무한 대기나 고아 상태에 빠지므로 노드들 사이의 네트워크 소요시간이 증가하기 때문에 실제 다른 분산 기술들을 사용한 것만큼의 기대효과를 얻기가 어렵다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 연구들이 진행되어 왔지만 대부분 수동적 라우팅 테이블을 기반으로 노드의 이주를 결정하거나 문제가 발생된 호스트를 선회하는 방법이므로 실제 전체적인 네트워크 소요시간을 감소시키기 위한 연구는 아직 미흡하다. 본 논문에서는 이동 에이전트가 이동 에이전트 시스템들로 이주시 네트워크 소요시간을 감소시키기 위하여 네이밍 에이전트의 메타-테이블에 등록된 구현 객체 정보를 기반으로 능동적 라우팅 테이블을 설계한다. 또한 사용자의 키워드에 대하여 메타-테이블에서 일치하는 객체 참조자의 정보와 수에 따라 다수의 에이전트 객체를 복제한다. 복제된 객체는 이동에이전트 시스템들로 병렬 이주되며, 최소의 네트워크 소요시간을 제공한다.
이동 에이전트는 호스트 간의 통신 횟수, 전송 데이터의 양, 에이전트의 크기, 네트워크 상태 등의 요소에 따라 매우 다양한 성능을 보이며 특히, 이주 방식은 분산 시스템의 전체 성능에 큰 영향을 준다. 대부분의 기존 이주 방식은 고정된 순서대로 호스트를 방문하고 방문한 호스트에서 작업을 수행한 후, 결과를 계속 누적시키면서 이주하는 단순 구조를 가지고 있다. 그러므로 호스트의 결점 및 장애, 서비스 부재 등과 같은 상황이나 방문해야할 호스트의 수가 많을 경우, 네트워크 소요시간이 증가되어 이동 에이전트를 사용하는 것 자체가 비효율적일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하여 네트워크 소요시간을 최소화하기 위한 멀티캐스트 이주 모델을 설계 및 구현한다. 멀티캐스트 이주 모델은 분산된 서버의 위치 투명성 및 에이전트 객체 복제 정보를 제공하는 네이밍 에이전트와 호출 모듈만을 포함한 이동 에이전트 등과 같은 요소를 포함한다. 그리고 구현된 이주 모델을 검증하기 위해 프로토타입 시스템에 적용하여 기존 이주 방식과 비교 평가한다.
이동에이전트의 연구가 활발히 이루어지면서 이동에이전트의 활용적인 측면에서와 시스템적인 측면의 많은 부분에 있어서 개념적인 정립이 이루어지고 있다. 최근의 이동에이전트 시스템은 상당수가 자바 언어를 기반으로 하고 있으며, 또한 웹과 이동에이전트를 연동하기 위한 연구도 많이 이루어지고 있다. 본 논문은 이전의 연구에서 개발된 웹상의 이동에이전트 시스템을 기반으로 하여 이동에이전트간의 메시지 전달 기법을 설계하였다. 이동에이전트를 기반으로 한 응용의 개발에서 이동에이전트간의 통신은 중요한 위치를 차지한다. 자바를 기반으로 한 이동에이전트 시스템의 경우 자바의 풍부한 통신 API를 사용할 수도 있으나 기존의 통신 API만으로는 이동에이전트의 특성을 충분히 반영한 응용프로그램을 개발하기 어렵다. 본 논문의 메시징 시스템설계에 있어 IBM의 Aglet과 CORBA의 이동에이전트관련 기술을 참고하였으며, 이동에이전트의 네이밍, 네임 서비스 및 프로그래밍 API를 고려하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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