由于IP网络技术与服务频繁更新,使得一个网思想,按设备间的相互关系(如地理位置相邻关系)划分络中往往存在着不同时期、不同厂商的设备,提供着不同和组织管理域,并在每个管理域内指派一个管理者(Do层次的服务,这些给IP网络管理带来了许多新的问题,main Manager,DM)对域内的网络设备进行管理。这种模例如,网管系统开发商常常要面对由于网络环境变化、已型的顶层通常设置一个顶级管理者(Top Level Manager,有网管系统失效而引起的系统维护开销增加等问题。因TLM)负责维护整个网管系统的全局管理策略。层次化此,要跟上IP网络环境快速更新的步伐,IP网管系统必的组织模型能够较好地克服集中式组织模型的缺点,具须具有结构上的可扩展性、功能上的可扩充性和可维护有良好的可扩展性,当网络规模扩大时,可以通过创建多性。个管理域实现网管任务的分布。这种网管模型引起的带现有的IP网管系统大多采用集中式(Centralized)或宽开销主要集中在管理域内部,域管理者只有在必要时层次式(Hierarchy)的组织模型。在集中式的IP网络管理才向高级管理者发送其感兴趣的信息。目前已存在多种层次化IP网管系统的实现技术。

　　对象,无法表现多个管理对象之间的联系。基于脚本的委托管理技术经常被用于构建层次化IP网管系统[3～5],利用这种技术,用脚本语言编写的网管应用程序可被下载到某个下级管理者或管理代理中,并被解释执行,使该管理者能在没有管理工作站干预的情况下,完成本管理域内的网管工作。

　　随着网络计算环境的发展,移动代理技术日益受到人们的关注。移动代理除了具有自主(Autonomous)、响应(Reactive)等特性外,还特别强调可移动性。移动代理可以自主地根据需要在不同的网络节点之间进行迁移,实现位置相关的计算。基于移动代理的网络计算对网络的带宽要求低,具有无连接性和在线服务的可扩充性等特点[6],这些特点非常适合于执行IP网络的管理工作。因此,本文基于移动代理技术实现了一个层次化的IP网络管理的原型系统。

　　2移动代理平台IP2MAP 2 2

　　一般来说,可以采用两种技术实现移动代理平台(Mobile Agent Platform,MAP)[6]:一种是基于移动代码的实现技术(Mobile Code),其典型代表有General Magic的Tele script和Dartmouth Collage的Agent Tcl[7];另一种是基于远程对象的实现技术(Remote Objects),其典型代表有IBM

　　Japan的Aglets WorkBench(AWB)。

　　本文实现的移动代理平台原型系统是基于移动代码技术实现的,在MS Windows平台上开发,简称为IP MAP。在IP MAP中,一个移动代理是用Tcl语言编写的具有一定网管功能的应用程序的运行体。当应用于IP网管时,IP MAP可通过对移动代理的处理实现某种IP网管功能。例如,当网络环境发生变化时,可以利用代理的迁移,实现移动代理版本的替换,达到更新维护网管系统的目的。

　　IPMAP可视为移动代理的生成平台和运行平台,其软件结构如图1所示,主要由映像接收器、消息处理器、本地代理注册表(Local Agent Registry,LAR)、运行代理注册表(Running Agent Registry,RAR)以及管理控制模块组成,平台可以同时支持多个移动代理的运行。IPMAP负责移动代理的迁移管理,并向用户提供对移动代理生存期活动进行控制的手段。

　　21移动代理的强迁移

　　一个程序的运行状态主要由以下三种信息确定:程序状态(程序代码信息)、数据状态(程序运行中使用的变量及其值)和执行状态(如运行栈保存的与程序调用有关的信息)。移动代理在进行强迁移时需要完整地保存和恢复这三种信息,但由于程序的执行状态通常被保存在系统的运行栈中,捕获和恢复起来比较困难。采用移动代理的弱迁移方式只能保存、恢复程序状态和数据状态;如有必要,则需用户在程序中显式地给出有关的信息,以便记录程序的执行状态。这种方式无法实现移动代理的透明迁移,难以满足网管要求的与网络环境和位置相关的计算需要。本文用Tcl脚本语言实现移动代理应用脚本,通过修改标准的Tcl解释器实现对移动代理强迁移控制。

　　一般来说,Tcl解释器具有以下主要特点:(1)源代码开放,数据变量不划分类型,变量名和值以字符串形式存储;(2)所有语句作为命令处理,命令形式为cmd id arg1,arg2,⋯;(3)Tcl解释器通过递归调用Tcl Eval函数对应用脚本片段进行解释执行。

　　由于Tcl解释器将脚本的执行状态信息保存在系统的运行栈中,不易访问,为了实现代理的强迁移,需要对标准的Tcl解释器进行修改,以便获取脚本的运行信息。关于Tcl解释器的主要修改工作包括:(1)在标准解释器中引入一个显式栈和一个总控程序,其中显式栈用于保存脚本的运行信息,总控程序负责从显式栈中逐条取出当前栈顶语句并解释执行;(2)修改标准Tcl解释器的流程控制命令的处理子程序,将解释器递归调用Tcl Eval函数对流程控制命令体进行解释执行的过程,转化为将命令体入栈的操作,将脚本有关的运行信息压入显式栈。

　　while和if是脚本的两个命令执行体。修改后的栈式解释器处理此脚本时,首先将整个脚本压栈,当while命令和if命令的循环条件为真时,解释器分别将它们的执行体作为脚本片段压栈;当压栈工作全部完成之后,总控程序逐个从栈顶的脚本片段中取出当前语句解释执行。图2给出了总控程序的执行流程示意图。

　　以这种方式,IPMAP可以通过访问Tcl解释器内部的数据结构获取脚本的数据状态;从显式栈中获取脚本的程序状态和执行状态。

　　解释器通过执行脚本中的ma jump命令实现移动代理的迁移。执行ma jump命令时,解释器首先以二进制的形式将存在于解释器数据结构中的移动代理的数据状态和显式栈中的移动代理的执行状态及程序状态保存到一个映像文件中,然后将此文件发送到指定的网络目的节点,以此实现移动代理的透明迁移。目的节点平台接收到映像文件之后,启动一个新的解释器副本以恢复此移动代理的运行。移动代理运行期映像的恢复过程是映像文件形成的逆过程,在此不再赘述。

　　22移动代理的管理与控制

　　移动代理利用2Location2消息向它的创建平台发送自己最在图1所示的IP MAP的软件结构中:①本地代理注册表用于记录本地节点平台创建的移动代理的有关信息,这些移动代理当前可能正在本平台上运行,也可能已迁移到其它节点平台;②运行代理注册表用于记录当前正在本地节点平台上运行的所有移动代理的信息,这些移动代理可能是由本平台创建,也可能是由其它节点平台创建后迁移而来的。本地代理注册表和运行代理注册表的主要信息参见文献[8]。

　　IP MAP根据本地代理注册表和运行代理注册表中的信息,对移动代理的创建、注册、暂停、恢复和销毁过程进行控制。控制命令通过消息发送。平台的消息处理器负责接收和处理消息。消息被分为5类,其中包括注册相关的消息(create msg,destroy msg,register msg,deregister msg),与位置相关的消息(location msg),控制消息(control msg),状态消息(status msg)和确认消息(ack msg)。图3给出了移动代理与不同节点平台之间一组典型的消息的交互过程。

　　图3移动代理与平台消息交互示意图

　　一般来说,移动代理的创建平台必须知道代理的当前位置后,才可向其所在节点的平台发送有关的控制消息。IPMAP利用本地代理注册表记录代理当前位置的信息。当某移动代理迁移到一个新的节点平台之后,该

　　新的位置信息,创建平台将本地代理注册表的“代理当前位置”的相关字段值更新。一旦需要向此移动代理发送控制消息时,创建平台可通过查询本地代理注册表,获取该代理的最新位置信息。

　　3基于移动代理的层次化IP网管系统

　　利用移动代理平台构造层次化IP网络管理系统,除了需要按照某种原则将网络中设备划分成不同的管理域以外,还需要在顶级管理者(TLM)和每个域管理者(DM)令和用户自己定制的扩展命令。2[8][3～5]内部部署一个移动代理平台IP MAP,以支持移动代理的创建和运行。部署后的层次化IP网络管理的组织模型如图4所示。

　　图4层次化IP网管组织模型

　　需要时,TLM创建一个移动代理网管应用程序,并将其分派到网络的某个DM上,该程序在域中代替TLM完成指定的网管功能,并将获得的相关信息通过SNMP协议发送给TLM。被部署的移动代理网管应用程序可以在多个DM之间迁移,执行诸如分布式数据采集的工作,而后将数据结果返回给TLM。

　　31 IP网管功能扩充

　　为了使移动代理具备必要的IP网管功能,需要对栈式解释器的命令集进行扩充。

　　利用Tcl解释器良好的可扩充性,用户可以定制其所需的命令,使扩充后的命令集同时包括Tcl原有的标准命

　　根据IP网管的实际需要,笔者认为,由于SNMP是IP网管常用的协议标准,移动代理应具有利用SNMP协议与网络设备进行交互的能力;另外,因TCP/IP提供了常用的网络通信和管理手段,应用十分广泛,因此解释器的扩展命令集应该同时包含支持SNMP协议的有关命令和支持TCP/IP协议的有关命令,以增强移动代理的网管能力。本文目前实现了部分网管扩展命令,移动代理可利用这些命令完成SNMPv1管理者所具备的基本的网管功能,还可以利用TCP/IP的ICMP消息进行简单的网络管理。

　　32平台应用实例

　　基于移动代理的层次化IP网管系统可以按照以下两种方式在IP网络中部署具有网管应用功能的移动代理,这两种方式中的移动代理可分别称为Daemon Agent和Roamer Agent。其中,Daemon Agent通常被顶级管理者(TLM)创建,迁移至某个管理域之后,便长期驻留在此域的管理者(DM)上,代替顶级管理者对域内的设备实行某种管理职能。可见,Daemon Agent能够很容易地实现基于脚本委托管理技术的层次化IP网管系统完成的功能。第二种移动代理Roamer Agent则可以在多个管理域的管理者之间迁移,实现位置相关的计算,较好地表现移动代理的自主移动性。

　　假设需要测量3个网段之间的传输延迟,测量的手段是在每个网段中向其它另外两个网段发送icmp echo消息。传统的办法是在每个网段的某台设备上安装配置软件执行ping命令,以获取延时信息。采用基于移动代理的层次化的网管平台系统后,只需要编写一个如上实例所示的移动代理脚本便可以很方便地完成此任务。

　　在测量延迟的过程中,这个移动代理分别迁移到各个网段(域)的管理者上,向其它两个网段的域管理者发送icmp echo消息,保存测得的结果。移动代理返回顶级管理者后,对所获结果进行综合处理。

　　可见,应用基于移动代理的层次化IP网管系统进行网络管理具有如下优点:①为网管应用软件的开发和部署提供了方便,避免了在多个位置安装和配置软件的工作;②用脚本语言编写的网管应用程序简捷、紧凑,当网络环境发生变化时可以很方便地进行修改3;③移动代理能够自主地完成相关的网管工作,可以有效地减轻管理工作站的负担。

　　4结论

　　)OpenGL三维图形库,建立虚拟增强物体的模型。从跟踪系统采集到的图像出发采用本算法计算摄像机与运动物体间的相对位置和方向,将结果赋予虚拟场景中的虚拟摄像机,以确定其运动轨迹,模拟真实环境中摄像机视点的变化。为简化虚拟增强物体的描绘过程,本实验建立的虚拟物体模型为一个三维立体茶壶,它随着真实空间中运动物体的运动而产生运动,并始终与真实空间中运动物体的运动姿态保持一致。实验结果表明,利用标志点光流场的方法估计运动参数,确定摄像机与运动物体间的相对位置和方向的算法,能够快速、准确地对运动物体进行跟踪注册,通过OpenGL实现虚拟添加物体与真实物体的共存。同时该算法解决了增强现实系统中运动物体的跟踪注册问题,具有一定的应用价值。