AGA - Sistema de agentes móveis no gerenciamento de redes orientado a aplicação Lilian Noronha Nassif 1, Marcelo Fonseca da Costa 2, Luciano Henrique Andrade de Resende 2 1 Prodabel-Empresa de Informática e Informação do Município de Belo Horizonte Av. Presidente Carlos Luz, 1275 Belo Horizonte MG - Brasil 2 Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Av. Dom José Gaspar 500 Belo Horizonte MG - Brasil lilian@pbh.gov.br, costamarcelo@escelsa.com.br, lucianohenrique34@yahoo.com.br Abstract. This paper presents an agent system to the network management. Critical applications are selected to be managed and agents monitor data from local networks where are the current users of the managed application. The product, named AGA, is an open source software. Agent technology provides flexible functionalities to distributed network management in contrast to the centralized network management paradigm. Resumo. Este artigo apresenta um sistema de agentes para o gerenciamento de rede. Aplicações críticas são escolhidas para o gerenciamento e os agentes monitoram dados a partir das redes locais onde se encontram os usuários ativos da aplicação gerenciada. O produto, denominado, AGA, é um aplicativo de software livre. A tecnologia de agentes para o gerenciamento de redes provê funcionalidades flexíveis para o gerenciamento distribuído em contraposição com o atual paradigma centralizado de gerenciamento. 1. Introdução Uma intranet com cerca de milhares de microcomputadores demanda um gerenciamento da eficiência dos serviços disponibilizados via rede de acordo com métricas associadas principalmente a tempo de resposta e disponibilidade. Entretanto, a atual forma de gerenciamento centralizado não permite obter o valor dessas métricas do ponto onde o usuário está operando o serviço em relação ao serviço utilizado. O ambiente que estamos analisando é a rede metropolitana da Prefeitura de Belo Horizonte, denominada RMI, que possui cerca de 5 mil computadores. A coleta de dados hoje utilizada é realizada através da plataforma de gerenciamento central. A medição feita dessa forma não caracteriza uma medição verdadeira pois, a relação deve ser entre usuário e aplicação utilizada ao invés do modelo atual que coleta dados entre a rede local e a estação de gerenciamento. A gerência centralizada também impede que os administradores das redes locais tenham acesso às informações de seu ambiente. Somente os administradores de rede localizados no ponto onde está a plataforma central de gerenciamento é que têm acesso aos dados coletados e à situação da rede.
Existem diversas ferramentas de gerenciamento de redes, entre elas: Netview Tívoli, CA, Bull ISM e Spectrum. São plataformas robustas, certamente muito boas em diversos aspectos, mas que não compartilham da nossa necessidade de integrar soluções de código aberto. A nossa proposta a ser aqui descrita trata do desenvolvimento de um sistema multi-agentes a ser integrado em uma plataforma de gerenciamento de rede já existente na RMI. A pesquisa envolve o uso de agentes móveis, tecnologia hoje que possibilita gerenciamento distribuído. Nosso enfoque está em desenvolver um sistema de agentes que poderá ser utilizado para coletar dados nos pontos dos clientes da aplicação sem no entanto onerar a rede em demasia com tráfego de gerenciamento. Um aspecto importante é que o agente está associado às características da rede em relação a uma determinada aplicação Este projeto de pesquisa é financiado pela Fapemig e conta com dois bolsistas de iniciação científica. O produto final é um sistema de agentes de código aberto. 2. Agentes Móveis Um agente móvel é definido como sendo um agente de software que possui a capacidade de aprender e cooperar com outros agentes de software. É capaz de mover-se baseado em algum padrão ou regra atuando em diferentes localizações de uma rede. Muitos projetos de pesquisa e projetos na indústria têm trabalhado com a utilização de agentes móveis, dentre eles Telescript [Tardo & Valente 1996], TACOMA [Lauvset et al 2002], Aglet (da IBM), Agent Tcl, Arquitetura Magna [Krause et al1997],grasshopper e Page. Um sistema com uma base de dados centralizada gera um tráfego de rede intenso devido à necessidade de acesso e atualização constante dos dados. Os modelos encontrados hoje, procuram descentralizar a base de dados, mas de forma a gerar bases de dados replicadas em vários pontos da rede, o que não resolve o problema do tráfego devido à necessidade de atualização constante. Nosso trabalho toma como experiência todos esses fatores. Como estamos trabalhando com agentes móveis, necessitamos de um sistema em comum que rode em todas as máquinas da rede para que os agentes possam se locomover, comunicar e relacionar-se. O nosso sistema de agentes utiliza o framework JADE [Jade 2004], que é uma ferramenta desenvolvida para a implementação de agentes móveis e de seu ambiente. O framework JADE acompanha as especificações da FIPA [Fipa 2004] na criação de agentes móveis, fazendo com que os agentes sigam um padrão internacional de implementação de agentes. 3. AGA Agentes para gerencimento baseado em aplicação O desenvolvimento do agente aqui proposto deverá ser capaz de gerenciar o desempenho de uma determinada aplicação na rede. Para cada aplicação que se deseja gerenciar deve-se
elaborar os requisitos de funcionamento do agente móvel. Como o agente se desloca até os clientes da aplicação gerenciada, as informações são coletadas pela perspectiva do usuário da aplicação. Conjuntos diferentes de agentes podem ser elaborados para cada aplicação desejada. Figura 1. Arquitetura do sistema AGA O framework associado ao Sistema AGA está assim estruturado: 1) Na base de gerenciamento são cadastradas as aplicações que deverão ser monitoradas pelos agentes móveis bem como informações sobre a máquina servidora onde esta aplicação se encontra e o porto da aplicação. São também registrados os modelos de funcionamento associado aos agentes. O número de agentes que serão criados para gerenciamento da aplicação e o período de atuação dos agentes;
2) Para cada agente associado à aplicação são elaborados os seguintes modelos: modelo de ciclo de vida, modelo computacional, modelo de segurança e modelo de comunicação; 3) As máquinas da rede que são visitadas pelos agentes são previamente preparadas para hospedar temporariamente o agente. Isso implica na instalação do ambiente JADE; 4) As informações a serem coletadas pelos agentes são previamente definidas nos modelos definidos para os agentes; 5) Os agentes visitam as máquinas que estão correntemente utilizando a aplicação a ser gerenciada. A figura 1 apresenta a arquitetura do framework do sistema AGA como um middleware entre a camada de aplicação e a camada de elemento de rede. O sistema apresentado possibilita o gerenciamento de redes a um nível muito mais profundo que os sistemas atuais, conseguindo então resultados exatos de onde vem o consumo da banda de fluxo da rede, inclusive de qual aplicação. Apesar de tal nível de apuração, a aplicação não perde performance nem prejudica o fluxo da rede. Alguns ferramentas de desenvolvimento de agentes facilitam a dinâmica do desenvolvimento. Uma dessas ferramentas é o Java Agent Development Framework (JADE) que é um framework para desenvolvimento de agentes móveis. Pretendemos utilizar tal ferramenta como apoio ao nosso trabalho, principalmente por ser a mesma de código aberto possibilitando-nos, se for preciso, adaptarmos alguns programas para o nosso objetivo. Essa ferramenta é desenvolvida na linguagem de programação Java. Java é um aplicativo adequado para o desenvolvimento de agentes móveis uma vez que é portável fazendo com que o programa Java rode em qualquer plataforma que implemente Java Virtual Machine (JVM). Isso permite que o agente móvel rode em diferentes hosts e movase através de redes heterogêneas. 4. Aplicação do modelo No atual estágio de nossa pesquisa estamos aplicando o modelo em laboratório. O projeto irá monitorar aplicações críticas corporativas. A aplicação está localizada em uma sub-rede do backbone da RMI. Os agentes verificam todos os usuários ativos da aplicação e migram para as redes onde estão localizados os clientes. Estando localizados nos pontos de acesso os agentes coletam informações locais de tráfego de rede, verificam o tempo de resposta daquele ponto em relação à aplicação e realizam outras funções determinadas a eles. Desejamos com isso acompanhar as condições de uso da aplicação do ponto de vista do usuário, pois o agente coleta informações diretamente do local onde o usuário se encontra e a análise do gerenciamento é direcionada para uma aplicação crítica específica, podendo medir o nível de satisfação do usuário em diversos pontos da rede. 5. Conclusões e trabalhos futuros Diferentemente do atual paradigma centralizado de gerenciamento de rede apresentamos o framework de um sistema de agentes para o gerenciamento da rede orientado a aplicação. O gerenciamento direcionado para um propósito específico, como o que apresentamos, mostra
os dados coletados de forma distribuída, sob o ponto de vista do usuário real da aplicação gerenciada. Essa abordagem em muito difere da atual que coleta dados de vários pontos da rede em relação à um ponto central de gerenciamento de uma intranet. O modelo apresentado utiliza a tecnologia de agentes móveis e possibilita a consulta de dados de desempenho da rede, para usuários ativos de uma aplicação, sem prejudicar a rede com demasiado volume de dados de gerenciamento. Ressaltamos ainda que todo o sistema é um software livre e logo estará disponível para toda a sociedade. 6. Agradecimentos A autora Lilian Noronha Nassif agradece à Prodabel pelo apoio financeiro e institucional através do programa de qualificação TECNE. Todos os autores agradecem ao financiamento das bolsas de iniciação científica provida pela FAPEMIG Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais. 7. Referências FIPA. (2004) http://www.fipa.org Granville, Lisandro Zambenedetti - Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes - Porto Alegre, junho de 1999. http://www.inf.ufrgs.br/granville/docs/agentesmoveis/ Jade. (2004) http://sharon.cselt.it/projects/jade/ Lauvset, Kåre J., Johansen, Dag, Marzullo, Keith. (2002) Factoring Mobile Agents. In Proceedings of the 9th IEEE Conference and Workshops on Engineering of Computer- Based Systems Lund, Sweden. Pagurek, Bernard, (1998) Distributed Fault Location in Networks Using Mobile Agents, Proceedings of the 3rd International Workshop on Agentsin Telecommunications Applications IATA'98, AgentWorld'98, Paris, France, July 4th-7th. Sven Krause, Flavio Morais de Assis Silva, Thomas Magedanz, Radu Popescu-Zeletin, Orandi Mina Falsarella, Carlos Raul Arias Mendez (1997) MAGNA - A DPE-based Platform for Mobile Agents in Electronic Service Markets 1997. Tardo, Joseph, Valente, Luis.(1996) Mobile Agent Security and Telescript. IEEE CompCon '96.