灵活的计算机通信网络框架.docx

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灵活的计算机通信网络框架

南京邮电大学通达学院

毕业设计（论文）外文资料翻译

学院（系）：

通达学院　　　

专　　业：

软件工程

学生姓名：

牛成斌　　　

班级学号：

08003007　

外文出处：

Frameworkofaflexiblecomputercommunicationnetwork

附件：

1.外文资料翻译译文；2.外文原文　

指导教师评价：

1．翻译内容与课题的结合度：

□优√良□中□差

2．翻译内容的准确、流畅：

□优√良□中□差

3．专业词汇翻译的准确性：

□优√良□中□差

4．翻译字符数是否符合规定要求：

√符合□不符合

　指导教师签名：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2011年　3　月　18　日

附件：

1.外文资料翻译译文

灵活的计算机通信网络框架

NorioShiratori”*,TakuoSuganumab,SigekiSugiuraa,GoutanChakrabortyc,KenjiSugawarab,TetsuoKinoshitaa,ES.Leed

电气通信研究所,东北大学,2-l-lKatahira,Aoba-ku,Se&i980,日本

计算机科学系，千叶技术研究所，2-I7-1Tsudanuma,Narashino275,日本

计算机软件，会津大学,Tsuruga,AizuWakamatsuShi,Fukushima965-80,日本

信息工程系，成均关大学，汉城，韩国

摘要

随着计算机和通信链路的增长速度，这两个领域的成功融合，通过高速链路连接的电脑，现在代表一个极其庞大的分布式计算系统。

在同一时间，人与机器之间的沟通也变得更加多样化和个性化。

每天出现网络问题，如用户服务，主机，故障恢复和新技术的集成之间的无缝通信的演进。

问题的具体办法和相应的解决方案可在相当大的代价。

然而，一个共同的要求是计算机网络的多种变化的适应性。

在本文中，我们提出一个统一的解决这些网络问题的最灵活的计算机通信网络（FN）的。

这个灵活的网络框架可以被认为一个智能外壳封闭现有的网络架构。

概述了一个灵活的网络代理面向实施。

现有网络转换为灵活的网络是渐进的，因此，切实可行的。

关键词：

灵活的通信网络，多代理模型

1.绪论

正如我们所看到的计算机发展的历史，从20世纪80年代初的趋势已经转向与通信链路连接的小型系统，而不是创造大集中系统，并延长终端。

作为一个系统变得分散，管理不同部分之间的通讯和指挥系统作为一个整体，实现其目标变得更加重要。

如果我们注意到现在的主要应用正在用计算机处理，而且我们可以看到，这种趋势​​这些应用程序的性质也在发生变化[L，21]。

此前，许多工作是计算密集型的，就像解决复杂的微分方程或矩阵操作或会计。

但是，现在的量，例如，语音和图形，也是庞大的在不同地点的数据。

因此，计算机之间的通信是一个非常重要的因素是我们要完成任何有用的工作。

为了实现计算机之间的通信畅通，许多不同的通讯协议已经开发出来。

不同的协议是专为一些特定的应用领域，并在该环境中的效率。

由于不同的协议来从不同的来源，在现今计算机通信的问题之一是协议不兼容。

如前所述，协议通常是书面记住一些基本的应用。

当应用环境的变化，或新的应用被产出，现有的协议被证明是不适宜或低效。

为了克服这些现今的通信协议的困难，我们需要一种有点自适应通信它可以在系统上的需求之上改变它的模式，并在工作环境为它应用环境，并在同一时间被同类的兼容。

在更广泛的意义上的沟通，我们不把自己限制在一个系统内沟通，但包括系统与人类沟通的情况下，其他系统之间的沟通，终于，一个系统呈现给人类的东西。

我们的目标是创建一个灵活的计算机通信模式，这将是适应性和尝试提供最好的服务在所有情况下。

在这种灵活的计算机通信环境的新模式，服务和公用事业都没有限制或局限于一个固定的集合。

与用户的应用正在改变性质的，要允许用户根据自己的实际需求，以创造新的服务。

另一方面，该系统应具备的重新配置本身的自主能力，按照在底层的资源状况任意的改变，以延长或限制其服务。

因此，这种变化可以由不同的构成要素，例如最终用户，系统设计，计算机系统或通讯网络，视情况而定。

不同的元素应该无缝连接和协调。

为了使系统灵活，作为一个基本的要求，我们必须认识到变化的系统。

认识的变化，了解它，系统需要具备一定的智能。

另外，还有一些应该了解系统及其环境发生一些其他的瞬时和永久的变化，并最终可能需要采取纠正措施。

该系统需要随着时间的推移发展。

这些基本要求和所需的属性，以方便他们在下一节中讨论。

计算机通信领域已经是一个先进的阶段，这是不可能放弃现在的一切建立一个完全新的空间建议。

考虑到这一点的基本约束，我们将继续以灵活的计算机通信网络的设计目标。

一个普通的计算机网络可以逐步更新到一个灵活的网络，并在每一个阶段保持与现有系统兼容。

在第2节我们介绍一个灵活的系统的基本概念与一些直观的定义[3,4]。

第3节中，我们解释了计算机通信的灵活性的含义。

第4节介绍的设计方法是基于自治代理。

第5节是一个框架，对现有的基本过程产生代理的描述。

最后，解释了该方法的本质，与简单的实现了一个应用程序，灵活的电视会议在第6节。

第7章是结论与一些迹象显示未来的研究方向。

2．灵活的计算机通信网络的基础

在我们的计算机通信网络的形象，沟通不仅限于从计算机到计算机。

如果整个供应链从人类用户重新开始人类用户的不同步考虑，然后沟通的意思是只有部分。

这是与未来新一代应用变得更为重要。

考虑到这一点的形象，我们提出以下的定义。

2.1．一般灵活的系统的基本概念和定义

我们认为，灵活的网络框架之前，我们将介绍我们使用条款的基本含义。

世界（W（S））由特定系统（S）组成，我们对它的环境感兴趣，如图1所示。

与我们的系统交互构成的一组对象和其他系统我们叫做系统的环境。

一切其他较显着的系统S是S的环境中，根据上下文，该系统可以是一个子网，主机，或者它可能只是一个应用程序。

系统和环境之间的相互作用记ZNT（E，S）。

这可以被看作是一个（S或E）和其他（E或S）所提供的服务所需的一些服务。

他们一起为INT（E,S）.表示，因此，INT（E,S）.实际上是系统的规范。

在这里，我们引入了一个新名词，行为的情况SIT，定义为：

SZT（E,S）=（E,S,INT（E,S））.

所以SIT由E，S和他们的INT（E,S）构成。

现在，在任何动态系统，不同类型的变化不时观察到系统内的时间，以及在周围环境，即环境。

我们的目标是建立一个灵活的系统，适应新形势，使由此产生的系统又最容易被接受的行为。

可能出现可能发生的变化是：

1.变化中的INT（E，S）。

功能之间互动系统S和环境E，即ZNT（E,S），通常是通过一些明确的命令和他们的反应表示。

现在，从用户的要求可能是非常精确，严格，并在一个定义良好的语言。

另一方面，他们可能不准确，灵活和暧昧的方式表达。

另外，还有一些情况时，由于系统或环境中的一些不必要的变化，无法送达的规定要求，在其原来的形式和响应动态改变。

灵活的系统不应该不明白,尽管这些变化的意义。

图1.世界W（S）的演化机制EM和改变系统S

2。

在E或S的变化有可能是暂时性的扰动（如交通挤塞），或永久性的变化，在计算机网络（如引入一个新的节点或链路）。

灵活的系统应该能够吸收这些扰动。

3。

不时E和S的演变，系统可能会经历一些像技术升级进化变化。

灵活的系统应该无缝地适应这些变化。

在这种情况下，上述可能出现的波动，我们现在列出的灵活的系统所需的功能。

我们灵活的系统分类的基本属性：

1.情报。

情报是部分灵活性，用于正确解释以不同的形式，以及其随着形势的变化动态执行用户的要求。

从用户的角度来看，这种制度是灵活的，因为系统的理解用户的意图并在尽可能最好的方式实现。

2.应变能力。

正如我们已经看到，系统和它的环境，面对偶然的扰动，这可能是暂时或永久的。

当变化被删除，弹性灵活的系统属性将带回到其原始状态的系统。

3.进化。

随着新的硬件和软件技术，并在同一时间，用户更新和新的要求，该系统具有演变随着时间的推移，这些变化是兼容的。

3.在计算机通信系统的灵活性

到现在为止，我们已经讨论了一般系统的灵活性。

现在，我们强调这些观念如何可能适用于计算机通信或计算机网络。

3.1.实现通信的灵活性的方针

为充分利用计算机网络通讯设施的主要障碍是缺乏标准化，这使得不同的网络之间的互操作最难的问题[5]。

互通的问题是从用户的服务水平下降的实际通信数据位。

引入分层栈协议是通过隔离层的网络通信功能的多种技术手段，以尽量减少影响。

但没有标准化的协议，或有太多的标准[6]。

这种情况是不可避免的，因为不同的应用领域的利益是不同的。

此外，这个过程是不可逆转的。

另一方面，不同的协议就不能沟通。

第二个重要的方面是不同层次对话与同行同一层，并了解同行。

它不谈判，上面一层和下面的后援上下两层堆栈协议只有“服务请求”和“提供的服务”，它们之间的关系。

没有任何谈判，这将导致更大的灵活性和更好地利用网络资源。

此外，每一层都没有提供一个单一的协议/功能。

每一层都可能包含多个协议，各自提供有关该层的功能（如FTP，电子邮件服务层，或连接在传输层或网络层面向连接的服务）的服务。

大多数层提供的服务可以细分到一些基本的相关功能的进一步结合。

如果正确的设置了一个特定的层等基本功能，可以定义，我们可以建立一些正确结合，实现各种服务，为每一层的智能程序，网络可以表现更灵活[7]。

的想法是，如果在一个适当的格式，其中的元素是表示所需的服务，以及可以创建所需的服务。

很多网络通信的灵活性，从应用层，数据链路层开始，可能是这样的通信架构。

例如，建立一个协议转换，并在需要时，由于在连接环境的变化，将是一件容易的事。

近年来，已报道有类似的概念和职称。

灵活的网络通常被用来作为一个广义的术语，其确切的定义是不存在[8]。

其他重要的作品是从Abbott[9],Hutchinson[10],Druschel[11],Sean[12]等这些动态网络或定制的操作系统，如类似的产品去。

这些作品的目的是为了实现更高的效率比堆叠协议，或提高操作系统的效率。

他们利用粒度实现灵活性。

我们建议通过谈判重组，可以实现最佳的解决方案的增值属性，粒度。

我们在以前的作品[13-18]我们表明，人工智能技术，可用于解决许多网络问题。

我们的动机以及本文方法是不同的。

我们设计智能化的进程，并形成了社会，让他们进行谈判，以创造最佳的解决方案所要求的服务。

4.基于自治代理的计算机通信系统

如前所述，我们灵活的计算机通信体系结构的主要目标是实现环境，从用户交互（即用户请求）开始，计算所涉及的系统负载，通信状态，一切都将被认为是在执行一个应用程序。

灵活的网络（FN），必须具备下列属性。

它是智能优化各种用户的需求来理解和解释。

它应该调用各部分，它取决于问题的性质，智能和谈判。

这涉及系统设计和系统运营商的知识积累，并适当利用它。

此外，系统的状态进行监测和广播所需的位置。

第三，它应该是弹性的，从系统本身的时间，或在其环境中的时间发生变化。

最后，灵活的网络，应该循序渐进，以适应新的，永久性的变化。

面向代理模型，智能与转让的属性，是一个不错的选择灵活的网络建模。

人工智能代理将作出最佳的决策，快速，自动地在各种问题的情况下，将在长远发展。

在我们的模型中，我们基本上有两种不同类型的代理。

主代理控制一个单一的过程，也就是说，它们是链接到单一的基本过程（颗粒）已经在系统中可用。

该组代理，后来解释，来完成更复杂的任务。

4.1.主要代理程式

主代理模型如图2。

主要代理商沟通彼此之间的消息传递。

主要代理的分布式计算系统的建议架构由四部分组成，并定义为：

priAgent=（Communicator,DomainKnowledge,Negotiator,TaskProcessor）

传播者是，有利于与其他代理通信系统的通信模块。

领域知识模块是主要的知识资源的代理。

它提供的知识，关于代理的角色，其专长的领域，即它可以做什么。

这部分还需要决定是否接受一个给定的问题，并设法解决它，或者拒绝，因为它超出其范围的问题。

谈判沟通与其他代理同行的合作和谈判的谈判。

因此，它是负责规划问题的情况，以及解决冲突的过程中解决问题和资源共享的合作和恢复。

任务处理器模块，实际执行的任务分配到基层代理问题解决。

它控制的一些基本流程的执行。

该域名符其实这些控件的知识。

四个模块，实现了作为一个事件驱动的解决问题的一个解决问题机制和相应的知识基础。

一个模块时，会产生从其他模块收到的消息。

模块，然后激活和解决问题的任务开始执行。

图2.主要代理的配置。

4.2.组代理

一个大规模的问题，首先被分解成小的独立，终于可以被安排在一个层次的问题解决结构​​问题。

被称为一个组织，一个组的主要代理商，按照层次解决问题的结构构造。

根据任务组织正在形成，通过收集适当的主要或其他组代理组织代理。

有知识，如组织目标，记忆，决策能力和协调战略的组织代理。

因此，一组代理，在图框3中所示。

定义如下：

grAgent=（OA,MemberAgents）

MemberAgents=Agent|（Agent,MemberAgents）

Agent=priAgent|grAgent

一组记为会员代理的代理携手合作，解决给定的问题。

会员代理是一组的一个或多个小学和/或上述定义一组代理组成的代理。

因此，一组代理形成的复杂问题求解的层次结构。

组会员代理组织代理OA下辖的要素的领域知识和谈判中扮演的角色，正如我们已经看到主代理程式的情况下。

一个OA，实际上具有相同的结构作为主代理程式。

其任务处理器，包括负责组织和协调解决问题的结构，其会员旅行社所提供的知识。

因此，一组代理访问，可以通过适当的主要代理商，或通过代理社会选择的组代理的基本过程，如图3所示 。

从而定义了各自的美洲国家组织各组代理。

图3.配置组代理程式。

我们建议设计组代理灵活的计算机与通信系统，将持有上述定义的知识和各种协议。

这样一个系统的配置，是能够用很少的努力，改变，通过在不同的组代理一些谈判。

因此，灵活的计算机通信系统，它需要吸收的小问题或扰动自主重构，将变现。

5. ADIPS框架，agent化的基本过程

ADIPS（面向Agent的分布式信息处理系统）框架支持到主代理可用的进程，以及定义组代理组织复杂的任务“Agent化”。

一项复杂的任务，必须通过协调不同的基本过程完成，是由不同的代理商谈判和规划。

所有这方面的知识与人沟通和谈判也被嵌入在这些代理商。

这些知识是从系统设计师，维修工程师或经营者聚集。

整个的ADIPS的框架描绘如图4。

ADIPS代理设计师创建不同的代理，使用知识的系统设计，应用程序编程和维修工程师。

·ADIPS-L是用于创建代理的语言。

这是一个面向代理的语言，有其自己的编辑，翻译和调试。

·ADIPS存储库是一类代理商的功能库，这有助于简化建立新的代理商。

此系统信息库是进化在新的代理商都添加到资料库本身，因此，高效的软件重用是可能的。

·ADIPS工作区是代理商的工作场所。

一旦代理创建和调试，他们放置在工作区中。

虚线箭头标有“进化”是一个未来的概念，它是假定现有的代理商使用的库，在必要时创建新的代理商。

图4.ADIFS的环境框架。

当用户请求到达的ADIPS的工作区，代理商开始它们之间的合作创造必要的服务，创造一个最佳的服务。

根据服务需求的复杂性和基础资源的地位，反应可能会非常快或慢一点。

如果我们回到图。

 2，我们看到，在网络中存在的基本过程，并在主代理中的一切都是在的ADIPS语言编写。

任务处理器是一个很小的一部分，连接主代理程式的基本过程。

编程的其他部分，我们需要详细了解的基本过程。

同样，为集团代理编程，我们需要组织不同的会员旅行社和链接与他们要么基本流程或其他代理人，在最后一节所述。

6．应用实例

不同的分布式处理应用中，可能最重要的和灵活的将是多媒体应用，并可能在不久的将来。

文件将被存放在一个位置，在另一个系统处理，终于呈现在别处。

在不同的点作为约束不同，它是难以平衡整个系统没有适当的协调。

定义的灵活性，在每个接口需要。

也可以解释用户的要求，在许多层面上，仍然满足用户。

事实上，它需要灵活解释，根据系统和通信资源的可用性。

我们已经设计并实施一个灵活的视频会议工具，采用面向Agent的模型，在最后一节中所述。

块级模型如图 5的RV会议代理程式是为应用程序创建一组代理程式。

有关代理的结构和任务分配的详细讨论超出了本文的范围。

图5。

灵活的电视会议系统的概述。

灵活的视频会议系统是现在使用以太网连接的局域网上运行。

在不久的将来，它会是日本东北大学和千叶理工学院的两个遥远的大学之间业务，使用互联网。

在这个实验项目，我们利用现有的软件尽可能。

由代理人控制的基本任务，创建和控制点延伸到合适的代理商。

灵活地改变系统状态的服务参数。

一个简单的例子，如图 6。

“hawk”和“miyu”，有两个窗口，通过以太网连接两台Sun工作站的视频窗口。

“hawk”是当地电台的名称，和“miyu”是沟通的同行。

一个彩球的移动画面显示，如图 6所示（黑色和白色）。

假人的过程是不同的CPU要求运行。

“Xload”窗口中，显示了CPU的负荷。

因为它跨越了不同层次，从颜色为黑色和白色的电影，然后帧速率递减适当的负载均衡。

因此，应用程序运行，而不是一方，由于缺乏CPU资源的应用程序崩溃或低效保留对对方的资源，功能衰减，并恢复到初始水平在可能的情况下（韧性）。

在实验的下一步，而不是处理器的负载，我们会在局域网的虚拟包，以增加网络流量，使用本集团代理商支持优美的退化。

一旦地面工作已准备就绪，我们将在互联网上运行的系统，在不同的交通时间。

7.讨论与结论

在本文中，我们已经提出了一个方向，对下一代计算机通信系统建设。

与广大的通信网络，各种硬件和软件供应商，没有协调促进，扩大和整个系统的信息网络，偶尔的升级和失败上，变得不那么友好。

其行为变化，是难处理的非专业用户。

这是难以充分发挥其潜力，由于缺乏从用户端的专业知识，并从系统的一面缺乏兼容性。

这种灵活的计算打开和涵盖各个领域的研究，取决于从什么查看角度。

这是有关的工作包括灵活/动态路由[19,20]，动态的网络结构[11，12]，异构计算系统[5]，X内核[10]，麻省理工学院的Athena工程等。

我们的主要目标是单一的协调模式下使用它们。

我们提出了一个分布式计算系统分层的基于代理的架构。

我们代理商之间的情报和协调，这样，他们的行为更加智能化，以满足用户的需求。

灵活的网络性能，我们建议，即情报，韧性和演化，是非常重要的，尤其是随着网络的增长。

我们还提出了ADIPS的框架，以支持agent化分布式计算系统的基本过程。

最重要的是收集领域的知识，并嵌入在agent简单的应用程序，在第6，很容易的。

对于困难的情况下，如故障恢复，这将是更加棘手。

一个专家的共同努力，需要建立一个真正灵活的通信网络。

图6.改变CPU负载灵活的电视会议例子。

附件：

2.外文原文

Frameworkofaflexiblecomputercommunicationnetwork

NorioShiratori”*,TakuoSuganumab,SigekiSugiuraa,GoutanChakrabortyc,KenjiSugawarab,TetsuoKinoshitaa,ES.Leed

ResearchInstituteofElectricalCommunication,TohokuUniversity,2-l-lKatahira,Aoba-ku,Se&i980,Japan

DepartmentofComputerScience,ChibaInstituteofTechnology,2-I7-1Tsudanuma,Narashino275,Japan

DepartmentofComputerSoftware,TheUniversityofAizu,Tsuruga,AizuWakamatsuShi,Fukushima965-80,Japan

DepartmentofInformationEngineering,Sung-Kyun-KwanUniversity,Seoul,Korea

Abstract

Withtheincreasingspeedofcomputersandcommunicationlinks,andthesuccessfulconvergenceofbothfields,computersconnectedbyhighspeedlinksnowrepresentanenormouslylargedistributedcomputingsystem.Atthesametime,communicationbetweenmanandmachineisalsobecomingmorediverseandpersonalized.Networkingissuessuchasevolutionofuserservices,seamlesscommunicationbetweenhosts,failurerecoveryandintegrationofnewtechnologiesarisedaily.Problem-specificapproachesandcorrespondingsolutionsareavailableatconsiderablecost.However,acommonrequirementisadaptabilityofthecomputernetworktoavarietyofchanges.Inthispaper,weproposeFlexibleComputerCommunicationNetworks（FN）asauniformsolutiontomostofthesenetworkingproblems.TheframeworkofFlexibleNetworkscanbeconsideredasanintelligentshellenclosingexistingnetworkingarchitectures.Anagent-orientedimplementationofaflexiblenetworkisoutlined.Theconversionofexistingnetworkstoflexiblenetworksisshowntobeincremental,andthereforepracticable.

Keywords:

Flexible;Communicationnetworks,Multi-agentmodel

1.Introduction

Asweseethehistoryofcomputerdevelopment,fromthebeginningofthe1980sthetrendhasturnedtoward