Luận văn Thạc sĩ Khoa học máy tính: Nghiên cứu công nghệ tác tử di động và xây dựng ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu được tổng quan về tác tử di động, nguyên lý hoạt động, các lợi ích của tác tử và ứng dụng của nó. Phân tích chi tiết một hệ thống tác tử di động, các thành phần và các thao tác của nó. Tìm hiểu bài toán tự động cập nhật phần mềm, phân tích, thiết kế, từ đó xây dựng ứng dụng phân tán tự động cập nhật phần mềm. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học máy tính: Nghiên cứu công nghệ tác tử di động và xây dựng ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG TRỊNH HỒNG NAM NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TÁC TỬ DI ĐỘNG VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG PHÂN TÁN CẬP NHẬT PHẦN MỀM LUẬN VĂN THẠC SĨ: KHOA HỌC MÁY TÍNH THÁI NGUYÊN, NĂM 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG TRỊNH HỒNG NAM NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TÁC TỬ DI ĐỘNG VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG PHÂN TÁN CẬP NHẬT PHẦN MỀM Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48 0101 LUẬN VĂN THẠC SĨ: KHOA HỌC MÁY TÍNH HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. PHẠM THẾ QUẾ THÁI NGUYÊN, NĂM 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~i~ LỜI CAM ĐOAN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TÁC TỬ DI ĐỘNG VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG PHÂN TÁN CẬP NHẬT PHẦN MỀM Tôi xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu công nghệ tác tử di động và xây dựng ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm” là sản phẩm của riêng cá nhân, không sao chép lại của ngƣời khác. Trong toàn bộ nội dung của luận văn, những điều đƣợc trình bày hoặc là của cá nhân hoặc là đƣợc tổng hợp, nghiên cứu từ nhiều nguồn tài liệu. Tất cả các tài liệu tham khảo đều có xuất xứ và trích dẫn rõ ràng. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan của mình. Thái Nguyên, ngày 20 tháng 08 năm 2015 Học viên Trịnh Hồng Nam Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~ ii ~ LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy TS Phạm Thế Quế, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trƣờng Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông - Đại học Thái Nguyên đã giảng dạy và cung cấp cho chúng tôi những kiến thức rất bổ ích trong thời gian học cao học, giúp tôi có nền tảng tri thức để phục vụ nghiên cứu khoa học sau này. Tôi cũng xin cảm ơn Lãnh đạo và đồng nghiệp tại đơn vị đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn đến gia đình và bạn bè, những ngƣời luôn quan tâm, động viên và khuyến khích tôi trong quá trình học tập. Thái Nguyên, ngày 20 tháng 08 năm 2015 Trịnh Hồng Nam Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~ iii ~ MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ...................................................................... ix MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÁC TỬ DI ĐỘNG VÀ ỨNG DỤNG PHÂN TÁN CẬP NHẬT PHẦN MỀM ........................................................... 5 1.1. Giới thiệu về tác tử di động........................................................................ 5 1.1.1. Giới thiệu ........................................................................................ 5 1.1.2. Sự tiến hóa từ các mô hình ứng dụng phân tán............................... 6 1.1.3. Khái niệm về tác tử di động ............................................................ 7 1.1.4. Các đặc tính của tác tử di động ....................................................... 9 1.1.5. Phân loại tác tử di động................................................................. 10 1.2. Nguyên lý hoạt động của tác tử di động .................................................. 11 1.2.1. Các phƣơng pháp thực thi mã nguồn trong môi trƣờng mạng...... 11 1.2.2. Vòng đời của một tác tử di động................................................... 12 1.3. Các lợi ích của tác tử di động................................................................... 14 1.3.1. Giảm tải mạng ............................................................................... 14 1.3.2. Khắc phục sự trễ mạng.................................................................. 14 1.3.3. Thi hành không đồng bộ và tự trị.................................................. 14 1.3.4. Thích ứng nhanh ........................................................................... 15 1.3.5. Khắc phục tình trạng không đồng nhất ......................................... 15 1.3.6. Mạnh mẽ và có khả năng chế ngự lỗi cao..................................... 15 1.4. Các ứng dụng của tác tử di động .............................................................. 15 1.4.1. Tìm kiếm, thu thập thông tin nhiều nơi ........................................ 15 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~ iv ~ 1.4.2. Theo dõi thông tin ......................................................................... 16 1.4.3. Giám sát và phổ biến thông tin ..................................................... 16 1.4.4. Phân tải .......................................................................................... 16 1.4.5. Tự động đàm phán ........................................................................ 17 1.4.6. Thƣơng mại điện tử ....................................................................... 17 1.4.7. Giải trí ........................................................................................... 17 1.4.8. Tự động cập nhật phần mềm ......................................................... 17 1.5. Ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm................................................... 18 CHƢƠNG 2. MỘT SỐ THUẬT TOÁN TRÊN TÁC TỬ DI ĐỘNG GẮN VỚI ỨNG DỤNG PHÂN TÁN CẬP NHẬT PHẦN MỀM .......................... 20 2.1. Phân tích hệ thống tác tử di động ............................................................. 20 2.1.1. Tác tử di động và môi trƣờng thi hành ......................................... 20 2.1.1.1. Thành phần của tác tử di động.................................................. 20 2.1.1.2. Môi trƣờng thi hành .................................................................. 22 2.1.2. Các thao tác của tác tử di động ..................................................... 23 2.1.2.1. Tạo và hủy một tác tử di dộng .................................................. 23 2.1.2.2. Di chuyển tác tử di động........................................................... 25 2.1.3. Trao đổi, liên lạc giữa các tác tử di động ...................................... 26 2.1.4. Một số hệ thống tác tử di động ..................................................... 27 2.1.4.1. Aglets ........................................................................................ 27 2.1.4.2. Voyager..................................................................................... 28 2.1.4.3. Mole .......................................................................................... 30 2.1.4.4. ZEUS .......................................................................................... 31 2.2. Một số thuật toán trên tác tử di động ....................................................... 33 2.2.1 Thuật toán tạo và giao nhiệm vụ cho tác tử di động ...................... 33 2.2.1.1. Mô tả thuật toán ........................................................................ 33 2.2.1.2. Sơ đồ khối ................................................................................. 34 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~v~ 2.2.1.3. Giả mã ....................................................................................... 35 2.2.2. Thuật toán kiểm tra phiên bản phần mềm..................................... 35 2.2.2.1. Mô tả thuật toán ........................................................................ 35 2.2.2.2. Sơ đồ khối ................................................................................. 36 2.2.2.3. Giả mã ....................................................................................... 37 2.2.3. Thuật toán thi hành nhiệm vụ tải phần mềm ................................ 37 2.2.3.1. Mô tả thuật toán ........................................................................ 37 2.2.3.2. Sơ đồ khối ................................................................................. 39 2.2.3.3. Giả mã ....................................................................................... 40 2.2.4. Thuật toán thi hành nhiệm vụ cập nhật phần mềm ....................... 40 2.2.4.1. Mô tả thuật toán ........................................................................ 41 2.2.4.2. Sơ đồ khối ................................................................................. 42 2.2.4.3. Giả mã ....................................................................................... 43 2.2.5. Thuật toán tác tử trao đổi thông điệp với máy chủ ....................... 43 2.2.5.1. Mô tả thuật toán ........................................................................ 43 2.2.5.2. Sơ đồ khối ................................................................................. 45 2.2.5.3. Giả mã ....................................................................................... 46 2.2.6. Thuật toán gửi đi một tác tử di động............................................. 46 2.2.6.1. Mô tả thuật toán ........................................................................ 46 2.2.6.2. Sơ đồ khối ................................................................................. 47 2.2.6.3. Giả mã ....................................................................................... 48 2.2.7. Thuật toán nhận về một tác tử di động ......................................... 48 2.2.7.1. Mô tả thuật toán ........................................................................ 48 2.2.7.2. Sơ đồ khối ................................................................................. 49 2.2.7.3. Giả mã ....................................................................................... 49 2.2.8. Thuật toán liên lạc giữa các tác tử di động ................................... 50 2.2.8.1. Mô tả thuật toán ........................................................................ 50 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~ vi ~ 2.2.8.2. Sơ đồ khối ................................................................................. 51 2.2.8.3. Giả mã ....................................................................................... 52 2.2.9. Thuật toán hủy tác tử di động ....................................................... 52 2.2.9.1. Mô tả thuật toán ........................................................................ 52 2.2.9.2. Sơ đồ khối ................................................................................. 53 2.2.9.3. Giả mã ....................................................................................... 54 CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG PHÂN TÁN CẬP NHẬT PHẦN MỀM ....................................................................................... 55 3.1. Mô tả yêu cầu ........................................................................................... 55 3.1.1. Yêu cầu về chức năng ................................................................... 55 3.1.2. Yêu cầu phi chức năng .................................................................. 55 3.2. Phân tích chi tiết ....................................................................................... 56 3.2.1. Phân tích nghiệp vụ của ứng dụng ................................................ 56 3.2.1.1. Nghiệp vụ quản lý phần mềm ................................................... 56 3.2.1.2. Nghiệp vụ quản lý khách hàng ................................................. 56 3.2.1.3. Nghiệp vụ quản lý tác tử di động ............................................. 57 3.2.1.4. Nghiệp vụ cập nhật phần mềm ................................................. 57 3.2.2. Phân tích mô hình quan hệ thực thể .............................................. 57 3.2.2.1. Mô hình thực thể - liên kết ....................................................... 57 3.2.2.2. Mô tả thực thể ........................................................................... 58 3.2.3. Phân tích các vấn đề bảo mật ........................................................ 59 3.3. Thiết kế..................................................................................................... 60 3.3.1. Kiến trúc hệ thống ......................................................................... 60 3.3.1.1. Kiến trúc logic .......................................................................... 60 3.3.1.2. Kiến trúc kỹ thuật ..................................................................... 61 3.3.2. Thiết kế chức năng ........................................................................ 62 3.3.2.1. Mô tả tổng quan các tình huống sử dụng ................................. 62 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~ vii ~ 3.3.2.2. Thiết kế chi tiết các tình huống sử dụng................................... 63 3.3.3. Thiết kế cơ sở dữ liệu.................................................................... 66 3.3.3.1. Thiết kế chung .......................................................................... 66 3.3.3.2. Danh sách các bảng .................................................................. 66 3.3.3.3. Quan hệ giữa các bảng .............................................................. 67 3.3.3.4. Mô tả các bảng .......................................................................... 67 3.5. Kết quả đạt đƣợc ...................................................................................... 69 3.5.1. Mã nguồn một số module phần mềm............................................ 69 3.5.2. Một số hình ảnh giao diện phần mềm ........................................... 71 3.5.3. Đánh giá, so sánh với các phƣơng pháp khác ............................... 74 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ...................................................... 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 76 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~ viii ~ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN AGENT – Tác tử MOBILE AGENT – Tác tử di động CSDL – Cơ sở dữ liệu SERVER – Máy chủ KQML – Ngôn ngữ hƣớng thông điệp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~ ix ~ DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Trang HÌNH 1.1. SỰ TIẾN HÓA CỦA MÔ HÌNH TÁC TỬ DI ĐỘNG .................. 7 HÌNH 1.2. TÁC TỬ – PHƢƠNG PHÁP LẬP TRÌNH .................................... 8 HÌNH 1.3. MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG TÁC TỬ DI ĐỘNG - MOBILE AGENT ..................................................................................................... 9 HÌNH 1.4. VÒNG ĐỜI CỦA MỘT TÁC TỬ DI ĐỘNG .............................. 13 HÌNH 2.1. SƠ ĐỒ KHỐI THUẬT TOÁN TẠO VÀ GIAO NHIỆM VỤ TÁC TỬ ........................................................................................................... 34 HÌNH 2.2. SƠ ĐỒ KHỐI THUẬT TOÁN KIỂM TRA PHIÊN BẢN PHẦN MỀM ....................................................................................................... 36 HÌNH 2.3. SƠ ĐỒ KHỐI THUẬT TOÁN THI HÀNH NHIỆM VỤ TẢI PHẦN MỀM ........................................................................................... 39 HÌNH 2.4. SƠ ĐỒ KHỐI THUẬT TOÁN THI HÀNH NHIỆM VỤ CẬP NHẬT PHẦN MỀM ............................................................................... 42 HÌNH 2.5. SƠ ĐỒ KHỐI THUẬT TOÁN TÁC TỬ TRAO ĐỔI THÔNG ĐIỆP VỚI MÁY CHỦ ............................................................................ 45 HÌNH 2.6. SƠ ĐỒ KHỐI THUẬT TOÁN GỬI ĐI MỘT TÁC TỬ .............. 47 HÌNH 2.7. SƠ ĐỒ KHỐI THUẬT TOÁN NHẬN VỀ MỘT TÁC TỬ DI ĐỘNG ..................................................................................................... 49 HÌNH 2.8. SƠ ĐỒ KHỐI THUẬT TOÁN LIÊN LẠC GIỮA CÁC TÁC TỬ DI ĐỘNG ................................................................................................ 51 HÌNH 2.9. SƠ ĐỒ KHỐI THUẬT TOÁN HỦY TÁC TỬ DI ĐỘNG .......... 53 HÌNH 3.1. MÔ HÌNH NGHIỆP VỤ CỦA ỨNG DỤNG ............................... 56 HÌNH 3.2. MÔ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT ............................................. 58 HÌNH 3.3. KIẾN TRÚC LOGIC HỆ THỐNG ............................................... 60 HÌNH 3.3. KIẾN TRÚC KỸ THUẬT HỆ THỐNG ....................................... 61 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~x~ HÌNH 3.4. TỔNG QUAN CÁC TÌNH HUỐNG SỬ DỤNG ......................... 62 HÌNH 3.5. TÌNH HUỐNG SỬ DỤNG “QUẢN LÝ PHẦN MỀM”.............. 63 HÌNH 3.6. TÌNH HUỐNG SỬ DỤNG “QUẢN LÝ THÔNG TIN KHÁCH HÀNG”.................................................................................................... 64 HÌNH 3.7. TÌNH HUỐNG SỬ DỤNG “QUẢN LÝ TÁC TỬ DI ĐỘNG” ... 64 HÌNH 3.8. TÌNH HUỐNG SỬ DỤNG “CẬP NHẬT PHẦN MỀM”............ 65 HÌNH 3.9. QUAN HỆ GIỮA CÁC BẢNG TRONG CƠ SỞ DỮ LIỆU ....... 67 HÌNH 3.10. GIAO DIỆN TRANG WEB QUẢN LÝ DANH SÁCH PHẦN MỀM ....................................................................................................... 72 HÌNH 3.11. HÌNH ẢNH GIAO DIỆN CẬP NHẬT PHIÊN BẢN PHẦN MỀM ....................................................................................................... 72 HÌNH 3.13. HÌNH ẢNH TÁC TỬ DI ĐỘNG THÔNG BÁO ĐANG DOWNLOAD PHẦN MỀM ................................................................... 72 HÌNH 3.14. HÌNH ẢNH TÁC TỬ DI ĐỘNG THÔNG BÁO ĐANG CẬP NHẬT PHẦN MỀM ............................................................................... 73 HÌNH 3.15. HÌNH ẢNH TÁC TỬ DI ĐỘNG THÔNG BÁO ĐÃ CẬP NHẬT THÀNH CÔNG ...................................................................................... 73 HÌNH 3.16. HÌNH ẢNH TẠI MÁY CHỦ THÔNG BÁO TÁC TỬ ĐÃ TÌM THẤY PHIÊN BẢN MỚI PHẦN MỀM. ............................................... 73 HÌNH 3.17. HÌNH ẢNH TẠI MÁY CHỦ THÔNG BÁO TÁC TỬ DI ĐỘNG ĐANG DOWNLOAD PHẦN MỀM. ..................................................... 73 HÌNH 3.18. HÌNH ẢNH TẠI MÁY CHỦ THÔNG BÁO TÁC TỬ DI ĐỘNG ĐANG CẬP NHẬT ................................................................................ 74 HÌNH 3.19. HÌNH ẢNH TẠI MÁY CHỦ THÔNG BÁO TÁC TỬ DI ĐỘNG ĐÃ CẬP NHẬT THÀNH CÔNG PHIÊN BẢN MỚI PHẦN MỀM. .... 74 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~1~ MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Tin học ngày càng phát triển dẫn đến việc hình thành nhu cầu tạo ra những tiểu chƣơng trình nhỏ gọn, thông minh, có khả năng hoạt động độc lập và kết hợp với những tiểu chƣơng trình khác. Năm 1982, kỹ thuật lập trình lập hƣớng đối tƣợng đƣợc thay thế kỹ thuật lập trình có cấu trúc truyền thống. Năm 1994, khái niệm Tác tử phần mềm (Software Agent) đƣợc đƣa ra bởi Mark Sidell và Chuck Knuff và đến năm 1995 phiên bản đầu tiên của tác tử (Agent) xuất hiện đã tạo ra một phƣơng pháp lập trình mới. Tác tử di động là một trong những hƣớng nghiên cứu thu hút nhiều sự quan tâm nhất từ những năm 1990 đến nay với những đặc điểm rất thích hợp cho việc phát triển các ứng dụng phân tán. Tác tử di động là một phần mềm hoạt động độc lập, có khả năng di chuyển từ máy này qua máy khác trong môi trƣờng mạng, có thể giao tiếp với nhau để thực hiện theo yêu cầu của chủ nhân của nó. Trong thực tế, với các khách hàng sử dụng phần mềm tại máy tính cá nhân của mình, khi cần nâng cấp phiên bản mới hay cài đặt phiên bản vá lỗi thì nhà cung cấp phải thực hiện điều này trực tiếp hoặc qua mạng internet. Điều này tối thiểu phải có sự tác động của nhà sản xuất đến máy tính khách hàng hoặc khách hàng chủ động tải phiên bản mới từ máy chủ của nhà sản xuất. Do đó gây ra sự lãng phí về thời gian, công sức, tiền bạc mà đôi khi không đáp ứng kịp thời đƣợc yêu cầu của khách hàng. Từ thực tế trên kết hợp với khái niệm về tác tử di động, ta có thể xây dựng một ứng dụng phân tán mà nó có thể cập nhật phần mềm tự động cho các nhà sản xuất. Sau khi đƣợc yêu cầu, các tác tử sẽ mang các thành phần phần mềm đƣợc đóng gói cũng nhƣ các thủ tục cài đặt đến các máy cá nhân của khách hàng và tự động cập nhật các phiên bản mới nhất trên máy đó. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~2~ Để hiểu thêm về vấn đề này, em chọn đề tài “Nghiên cứu công nghệ tác tử di động và xây dựng ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm” nhằm nắm nguyên tắc thiết kế Tác tử di động từ đó xây dựng các ứng dụng phân tán tự động cập nhật phần mềm. 2. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu đƣợc tổng quan về tác tử di động, nguyên lý hoạt động, các lợi ích của tác tử và ứng dụng của nó. Phân tích chi tiết một hệ thống tác tử di động, các thành phần và các thao tác của nó. Tìm hiểu bài toán tự động cập nhật phần mềm, phân tích, thiết kế, từ đó xây dựng ứng dụng phân tán tự động cập nhật phần mềm. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu của luận văn là về tác tử di động trong phạm vi xây dựng ứng dụng cập nhật phần mềm. Ứng dụng xây dựng trong phạm vi mô phỏng với các tác tử tự động cập nhật phần mềm tại máy tính của khách hàng hoặc cập nhật sau khi có yêu cầu của ngƣời quản trị. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm. Nghiên cứu lý thuyết: − Nghiên cứu về tác tử di động. − Nguyên cứu về các yêu cầu xây dựng ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm. Nghiên cứu thực nghiệm: − Thực hiện xây dựng ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm. − Cài đặt, vận hành thử nghiệm, đánh giá kết quả của ứng dụng. 5. Ý nghĩa khoa học của đề tài Về lý thuyết: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~3~ Đề tài mở ra một hƣớng nghiên cứu mới về các ứng dụng của tác tử di động cũng nhƣ một phƣơng pháp mới để thực hiện công tác nâng cấp, cập nhật sản phẩm phần mềm. Về thực tiễn: Với việc triển khai thực tiễn luận văn, sẽ tạo điều kiện để các nhà sản xuất phần mềm có thêm một công cụ cập nhật, nâng cấp sản phẩm của họ thuận tiện, tiết kiệm hơn về thời gian, công sức, tiền bạc. Ngƣời sử dụng phần mềm thì có thêm một lựa chọn để nâng cấp, cập nhật phần mềm nhanh chóng, thuận tiện hơn. 6. Bố cục của luận văn Dựa trên đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu, luận văn sẽ đƣợc chia làm 3 chƣơng chính với các nội dung cụ thể nhƣ sau: Chương 1. Tổng quan về tác tử di động và ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm. Ở chƣơng này sẽ trình bày nội dung giới thiệu về Tác tử di động, các nguyên lý hoạt động và lợi ích của nó, các lĩnh vực ứng dụng của Tác tử di động. Đồng thời cũng giới thiệu tổng quan về ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm. Chương 2. Một số thuật toán trên tác tử di động gắn với ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm. Chƣơng này sẽ phân tích kĩ hơn về hệ thống tác tử di động và trình bày một số thuật toán đối với tác tử di động, mỗi thuật toán trình bày chi tiết các bƣớc, sơ đồ khối và viết giả mã. Bên cạnh đó cũng nêu các tình huống sẽ sử dụng thuật toán trong ứng dụng cập nhật phần mềm. Chương 3. Thiết kế và xây dựng ứng dụng phân tán cập nhật phần mềm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~4~ Chƣơng này trình bày về yêu cầu của ứng dụng, bao gồm các yêu cầu về chức năng và phi chức năng. Phân tích chi tiết bài toán, từ đó có thiết kế kiến trúc hệ thống, thiết kế chi tiết chức năng, thiết kế cơ sở dữ liệu. Dựa vào nội dung phân tích, thiết kế và kết quả thực nghiệm, nội dung chƣơng này sẽ nêu kết quả đạt đƣợc. Cuối cùng là phần kết luận và hƣớng phát triển. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~5~ CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÁC TỬ DI ĐỘNG VÀ ỨNG DỤNG PHÂN TÁN CẬP NHẬT PHẦN MỀM 1.1. Giới thiệu về tác tử di động 1.1.1. Giới thiệu Sự bùng nổ nhanh chóng các dịch vụ và nguồn thông tin trên mạng đã làm gia tăng việc khai thác, xử lý thông tin ngày càng trở nên phức tạp và đa dạng. Có thể kể đến các khuynh hƣớng chính yếu sau: − Ngƣời dùng di động (Mobile users): Ngày nay ngƣời dùng thƣờng có nhu cầu truy xuất, tìm kiếm thông tin ở mọi nơi, mọi lúc từ các thiết bị di động (Mobile devices). Vì vậy việc hỗ trợ kết nối và trên mọi thiết bị là một thách thức đƣợc đặt ra. − Nhu cầu chuyên biệt hoá: Việc khai thác thông tin, sử ụng dịch vụ đã không còn thỏa mãn với các cơ chế thụ động, mà ngƣời dùng thƣờng có khuynh hƣớng muốn chuyên biệt hoá nhu cầu của mình một cách chủ động. Internet là cơ sở để thực hiện mong muốn này. Vì vậy, cần hỗ trợ khả năng chuyên biệt hoá các ứng dụng mạng dành cho ngƣời dùng. − Nguồn tin đa dạng, khối lƣợng cực lớn: Đã xuất hiện sự bùng nổ thông tin trên mạng với sự xuất hiện của nhiều kho dữ liệu khổng lồ. Các kho dữ liệu này lại đƣợc cung cấp từ nhiều nguồn nên thƣờng không đồng nhất về tổ chức, cấu trúc. Đây sẽ lại là một khó khăn mới đối với ngƣời dùng khi truy vấn. − Việc các mạng Intranet đƣợc xây dựng phổ biến là một điều kiện tốt để triển khai các kỹ thuật mới trong việc xây dựng các ứng dụng mạng. Vì các mạng Intranet cho phép thiết lập an toàn hệ thống dễ dàng hơn trong một tập hợp mang tính cộng tác và tin cậy. − Môi trƣờng không đồng nhất: Khi kết nối các máy tính, các mạng cục bộ vào Internet, các ứng dụng và ngƣời dùng phải đối mặt với một môi trƣờng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~6~ không đồng nhất về phần cứng, kiến trúc, hệ điều hành…Và bài toán tƣơng thích cần phải giải quyết. − Sự khập khiễng về đƣờng truyền: Mặc dù ngành viễn thông đã đạt đến những tiến bộ đáng kinh ngạc, và cho ra đời các loại cáp quang với tốc độtruyền tải nhanh đáng kể. Đa số ngƣời dùng vẫn bị giới hạn với các thiết bị kết nối nhƣ modem hay các đƣờng truyền băng thông thấp với mạng không dây. Với tất cả các đặc điểm trên đây, các ứng dụng phân tán phát triển theo mô hình Client/Server truyền thống tỏ ra một số bất lợi vì đòi hỏi làm việc đồng bộ, đòi hỏi đƣờng truyền băng thông cao, độ trễ thấp và cuối cùng là các dịch vụ thiếu linh động, khó thay đổi hay bổ sung. Tác tử di động là một mô hình trong đó các tiến trình - đƣợc gọi là tác tử có tính tự trị và khả năng di động từ máy chủ này sang máy chủ khác để hoàn tất tác vụ. Ý tƣởng chủ đạo của Tác tử di động là di chuyển xử lý đến gần nguồn dữ liệu, nhờ đó có thể giảm tải mạng, khắc phục tình trạng trễ, hỗ trợ xử lý không đồng bộ và tạo ra sự tƣơng thích mạnh trên các môi trƣờng không đồng nhất. Tác tử di động với các ƣu điểm này hứa hẹn một giải pháp mới, hiệu quả và dễ dàng hơn trong việc phát triển ứng dụng phân tán, đặc biệt tìm kiếm thông tin mới nhất. 1.1.2. Sự tiến hóa từ các mô hình ứng dụng phân tán Theo truyền thống, các ứng dụng phân tán có cấu trúc theo mô hình Client/Server sẽ thực hiện việc giao tiếp qua các cơ chế gọi hàm từ xa. Yêu cầu các mô hình giao tiếp phải đồng bộ. Một kiến trúc tiến bộ hơn là Remote Evaluation (REV) do Stamos và Gifford đƣa ra vào năm 1990. Trong mô hình REV, thay vì yêu cầu thực hiện các hàm từ xa thì Client chỉ việc gửi mã nguồn các hàm của nó đến Server và yêu cầu Server thực hiện rồi trả về kết quả. Một số hệ thống khác cũng đã giới thiệu khái niệm thông điệp chủ động (active messages) có thể di trú giữa các vị trí trên mạng, mang theo mã của Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~7~ chƣơng trình để thực thi tại những vị trí này. Tác tử di động là mô hình tiến hóa tiên tiến nhất so với các mô hình trƣớc đó. Hình 1.1. Sự tiến hóa của mô hình tác tử di động 1.1.3. Khái niệm về tác tử di động Tác tử di động là giải pháp mạng và là công nghệ lập trình hƣớng tác tử, tiến hóa hơn các mô hình phát triển ứng dụng phân tán trên mạng máy tính truyền thống. Tác tử di động đƣợc xây dựng dựa trên nhiều công nghệ hiện đại, không dựa vào nguyên lý Client/Server và cũng không theo các phƣơng thức triệu gọi từ xa truyền thống. Tác tử di động rất thích hợp cho bài toán tìm kiếm, khai phá, trích rút thông tin trên mạng Internet Một tác tử di động có thể di chuyển từ một thiết bị đầu cuối lên mạng Internet và hoạt động không phụ thuộc vào môi trƣờng và kết nối, thậm chí User tắt máy hay ngắt kết nối khỏi mạng. Phát triển các ứng dụng phân tán dựa trên Tác tử di động có thể “giấu các kênh truyền”, loại trừ khả năng phát hiện và quản lý hoạt động của chúng. Tác tử di động không đòi hỏi phải cài đặt lại các phần mềm ở mỗi site. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
~8~ Tác tử (Agent) là sự kết hợp của nhiều kỹ thuật tiên tiến về máy tính, kỹ thuật truyền tin và các lĩnh vực tin học hiện đại (nhƣ hệ thống phân tán, AI & Khoa học nhận dạng, máy học, mã di động, truy tìm thôngtin, cơ sở dữ liệu và cơ sở tri thức…). Kết hợp với phƣơng pháp lập trình hƣớng đối tƣợng đã tạo ra một phƣơng pháp phát triển mới. Phƣơng pháp lập trình hƣớng tác tử. Các hệ thống phân Phục hồi thông tán tin Tác tử di động AI & Khoa học Mã nguồn di động (Mobile Agent) nhận dạng Cơ sở dữ liệu và cơ sở tri thức Máy học Hình 1.2. Tác tử – phƣơng pháp lập trình Máy học nghiên cứu cách thức để mô hình hóa bài toán cho phép máy tính tự động hiểu, xử lý và học từ dữ liệu để thực thi nhiệm vụ đƣợc giao cũng nhƣ cách đánh giá giúp tăng tính hiệu quả. Có rất nhiều định nghĩa khác nhau, thậm chí khác nhau về tác tử di động, nhƣng có một định nghĩa thƣờng đƣợc sử dụng nhƣ sau: Định nghĩa: Tác tử di động - Mobile Agent là danh từ ghép giữa Agent (trợ lý) và Mobile (di động). Là một phần mềm có khả năng di chuyển một cách tự trị từ nút này sang nút khác trên mạng và thực hiện các giao dịch theo ủy quyền của chủ nhân để đạt đƣợc mục tiêu giao phó. Có khả năng giao tiếp với nhau và hoạt động không phụ thuộc vào môi trƣờng. Khi di chuyển, tác tử di động đóng gói mã nguồn, dữ liệu và trạng thái thi hành. Vì vậy nó có thể dừng việc thi hành tại nút này, tiếp tục thi hành trên nút khác. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn