移动计算技术.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date移动计算技术移动计算技术移动计算技术 移动计算指网络中在一个节点开始的计算可移动到其他节点继续执行的技术,方法主要是基于代码移动计算技术。其关键技术包括语义模型定义, 以及支持代码移动语言的移动性、安全性和对象代码信任等。Mobile Agent 是其主要应用领域。它的逻辑层包括网络传递层、服务层、接口层、语言解释层等5 层。基于Mobile Agent 的WWW 服
2、务系统, 其资源访问在同一系统进程间通信, 不影响原有资源服务, 可保持与传统的WWW 系统兼容。其信息搜寻包括Agent 初始化, 根据路由策略将信息转移到Server A 或到下一个Server B。若网络阻塞, 则可将信息暂驻在网络中的Desk 服务器, 以此实现信息的转移和下载。移动计算技术是分布式计算领域重要的技术之一。随着计算机网络Internet 技术以及移动设备的进一步发展,在军事和经济中越来越重要。国际学术界对移动计算问题十分重视, 召开多次相关国际学术会议和论坛,象ECOOP,MA,W3C/OMG等。应用传统技术和方法,在大规模分布环境下(如Internet 等)开发分布应
3、用有较多不便,不能提供可配置、可扩展和可定制的特性。由于移动计算技术的理论和方法学研究严重滞后, 造成理解、评定和比较已有的移动系统相当困难。利用代码移动技术, 一定程度上可解决网络传输带宽有限的情况下, 传统计算技术难以解决无用大信息流量问题。其核心技术是通过程序代码网络上的移动, 使其驻留到要访问的信息源节点, 并在该处执行该代码, 进行信息处理, 甚至将结果回传至原请求节点, 从而减少了网络流量负载, 改善了响应时间。这种技术可应用于移动计算设备中, 有着广阔应用前景。移动计算指“网络中在一个节点开始的计算可移动到其它节点继续执行”的方法, 即扩充传统实现模型到网络程序设计中。一个计算通
4、常是“ 代码+上下文(Content)”,即一个运行过程的运行描述涉及数据、状态、活动的网络连接、重建机构、动态绑定( Binding)。移动计算涉及代码移动, 数据移动, 控制移动和LINK 移动等, 不象RPC 仅涉及不同体系结构计算机间的数据移动、控制移动和LINK 移动等, 移动计算主要基于代码移动。代码移动计算研究如何简便、灵 活、有 效地动态改变代码片断和要执行场所间的绑定机理及代码移动语义模型; 研究支持代码移动程序设计语言的可移植性、安全性(机密性、完整性、可用性和真实性)、有效性、可配置性、可扩展性和可定制性,并进行必要的Trade-off。其关键问题是如何构造支持可配置、可
5、扩展和可定制的代码移动计算。其技术难点在于如何回答以下问题:(1)移动计算的语义模型 。(2)计算在何处发生。对任何移动计算模型,程序员或用户必须要有多位置的思想,以控制程序有效移动计算,计算通信的花费以及资源应用等。(3)程序员移动观。目前可移动计算采用传统技术, 如Distributed Objects 、Closures、Threads、Continuations、Agents、Actors、HTTP等来实现,这些传统技术各自有其产生的背景和历史以及限制, 不能很好胜任支持移动计算追求的目标。(4)安全处理问题。移动计算的主要障碍是安全问题, 对代码移动计算尤其如此。正确检查安全的重点是
6、考虑静态检查和动态检查语法、语义和安全逻辑等问题。下面以移动性 、安全性 、对象码信任等特征进行分析:(1)移动性。程序设计语言中移动性分两类。一是弱移动性,即语言允许一个结点的一个执行单元被动态绑定到正在来自另一个结点的代码片段; 二是强移动性, 即语言允许多执行单元在不同结点间移动代码和执行状态。Java、Caml、Limbo、Tcl、Facile 属于弱移动性( 代码被下载和执行)。Obliq、Telescript 属于强移动性( 多进程能够被编程去迁移)。(2)安全性 。Java 利用可信任库去检查范围规则。Limbo 利用文档的资源。Caml 利用安全库。Obliq 利用语言构造机构
7、。Saft-Tcl 利用受限的功能。(3)对象码的信任。Limbo 和Caml 利用可信任的权威密码术。Java 利用对象码验证技术。Mobile Agent 是移动计算技术一个重要的应用领域, 尽管它的提出和发展时间都较短,却受到了许多研究机构的重视。特别是跨平台语言Java 的出现,使得Mobile Agent 技术的研究有了较大的进展, 并且已研制成功一些实验性的系统,如Dartmouth 学院的Agent TCL 系统、东芝公司的Plangent 系统、IBM 公司的Aglet 系统、General Magic 公司的Odyssey 系统、Mitsubishi Electric 公司的
8、Concordia 等。例如在Agent TCL 系统中, 已经实现了Agent的自主移动、智能化路由、服务器资源访问、Dock 服务器的转接等Mobile Agent 系统的代表性功能;General Magic 公司的Odyssey 系统已经作为商业软件进入了市场, 运行在Sony、Motorola、AT&T 等公司的PDA 产品中, 并取得了较好的效果。Aglet 是上述实验系统中最为成功和全面的系统, 主要表现在:(1)在不改变 Java VM 和编程代码前提下,提供了一个简单、全面的Mobile Agent 编程模型;(2)为Agent 间提供了动态和强大的通信机制;(3)构造了一个
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