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An agent based framework for the transparent distribution of computations
(1999) Straßer, Markus; Baumann, Joachim; Schwehm, Markus
A mobile agent based framework for the transparent distribution and concurrent execution of computations is presented. The framework uses design patterns like the master-slave, abstract factory or the strategy pattern. The architecture of the framework is built on top of a mobile agent system. A performance model allows to identify performance bottlenecks and unbalanced situations within the framework. The framework has been implemented and tested on top of the mobile agent system Mole.
Open Access
AIDA I - Abschlußbericht
(1998) Hohl, Fritz; Baumann, Joachim; Rothermel, Kurt; Schwehm, Markus; Straßer, Markus
In diesem Bericht geht es um die Zusammenfassung der Erkenntnisse, die im Verlauf der ersten Phase des AIDA-Projektes bis September 1997 gewonnen wurden. AIDA ist ein Projekt, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert wird. Das Thema dieses Projektes sind mobile Agenten, also Einheiten, die aus Code, Daten und Zustand bestehen und sich selbständig in einem Netzwerk bewegen können. Das Ziel von AIDA I war es, auf der Grundlage eines allgemeinen Verarbeitungsmodells flexible Systemmechanismen für verteilte, agentenbasierte Systeme zu entwickeln.
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ATOMAS : a transaction-oriented open multi agent system; final report
(1998) Straßer, Markus; Baumann, Joachim; Hohl, Fritz; Schwehm, Markus; Rothermel, Kurt
The electronic marketplace of the future will consist of a large number of services located on an open, distributed and heterogeneous platform, which will be used by an even larger number of clients. Mobile Agent Systems are considered to be a precondition for the evolution of such an electronic market. They can provide a flexible infrastructure for this market, i.e. for the installation of new services by service agents as well as for the utilization of these services by client agents. Mobile Agent Systems basically consist of a number of locations and agents. Locations are (logical) abstractions for (physical) hosts in a computer network. The network of locations serves as a unique and homogeneous platform, while the underlying network of hosts may be heterogeneous and widely distributed. Locations therefore have to guarantee independence from the underlying hard- and software. To make the Mobile Agent System an open platform, the system furthermore has to guarantee security of hosts against malicious attacks.
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Efficient algorithms to find optimal agent migration strategies
(1998) Iqbal, Ashraf; Baumann, Joachim; Straßer, Markus
Abstract Mobile agent technology has received a rapidly growing attention over the last few years. A number of mobile agent systems are under development in academic as well as industrial environments, there are already various moves to popularize and standardize mobile agent facilities and architectures. It has been argued that mobile agents provide certain advantages as compared to traditional approaches in terms of providing facilities like software-distribution on demand at reduced communication costs, better support for asynchronous tasks, and scalibility due to dynamic deployment which is based on a taxonomy of mobility. The employment of mobile agents has been particularly attractive in applications like information retrieval in widely distributed heterogeneous environments, network management, electronic commerce and in mobile computing. Inspite of all this growing interest and efforts the agent technology is in a fairly early stage and a number of technical problems should be solved in order to make this new technology a commercial success. These open problems include mechenisms for agent security, control structures, transactional support, and design of communication models. In this paper we extend previous research conducted on mobile agents regarding their communication performance models. It has been indicated that the optimal performance of an agent is achieved by a critical sequence of mixed remote procedure calls and agent migration. We provide here exact algorithms to solve various variants of this problem under certain restrictions on the sequence of interactions of the mobile agents.
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Fehlertoleranz mobiler Agenten
(2003) Straßer, Markus; Rothermel, Kurt (Dr. rer. nat. Dr. h. c.)
Mobile Agenten sind Programme, die sich zur Ausführung ihrer Aufgabe autonom zwischen Ausführungsumgebungen in einem Rechnernetz bewegen können, um die jeweiligen lokalen Ressourcen der Rechner zu nutzen. Neben Lösungen im Bereich der Sicherheit und der Kontrolle mobiler Agenten ist die Zuverlässigkeit der Ausführung von mobilen Agenten eine der Grundvoraussetzungen für die breite Anwendung dieser Technologie. Die vorliegende Arbeit erarbeitet Lösungen für die zuverlässige Ausführung mobiler Agenten und das zuverlässige, partielle Rücksetzen der Agentenausführung. Um den Ausfall von Rechnern, auf denen ein Agent einen Teil seiner Aufgabe ausführen möchte, einfacher tolerieren zu können ist es vorteilhaft, wenn dem Agenten Alternativen zur Auswahl stehen. Als Basisbaustein für die fehlertolerante Ausführung wird daher ein flexibles Reiseroutenkonzept entwickelt. Dieses Konzept erlaubt nicht nur die Spezifikation alternativer Ausführungsrechner sondern erlaubt auch, die einer Anwendung inhärenten Alternativen der Ausführungsreihenfolge der einzelnen Aufgabenteile offenzulegen. Für die fehlertolerante Ausführung werden zwei Mechanismen entwickelt. Der Basismechanismus stellt die genau-einmal Ausführung eines Agenten durch transaktionale Ausführung des Agenten sicher. Die blockierungsfreie Ausführung von Agenten wird durch eine Erweiterung dieses Basismechanismus sichergestellt, bei der die Ausführung des Agenten durch mehrere Rechner überwacht und im Fehlerfalle weitergeführt wird. Die Korrektheit der Mechanismen wird in einem informalen Beweis nachgewiesen und eine analytische Bewertung der Mechanismen durchgeführt. Da für das partielle Rücksetzen der Agentenausführung ein einfaches Rücksetzen auf einen alten Zustand nicht ausreicht, kommen hierfür Kompensationsoperationen zum Einsatz. Die zuverlässige Ausführung der Kompensation wird durch transaktionale Ausführung sichergestellt. Um den Anwendungsentwickler möglichst stark zu entlasten, werden die Daten des Agenten in zwei unterschiedliche Klassen aufgeteilt. Ein Teil der Daten des Agenten kann von der Ausführungsumgebung durch eine Kopie des alten Zustandes zurückgesetzt werden. Für den anderen Teil der Agentendaten und für die Ressourcen müssen Kompensationsoperationen zur Verfügung gestellt werden. Eine Klassifizierung der Kompensationsoperationen erlaubt Optimierungen bei der Kompensation.
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A protocol for preserving the exactly-once property of mobile agents
(1997) Rothermel, Kurt; Straßer, Markus
Mobile agents are autonomous objects that can migrate from node to node of a computer network. Mobile agent technology has been proposed for various application areas, including electronic commerce, systems management and active messaging. Many of these applications - especially those for electronic commerce - require agents to be performed 'exactly once', independent of communication and node failures. In other words, once a mobile agent has been launched, it must never be lost before its execution is finished. Moreover, each 'portion' of the agent performed at the visited nodes is performed exactly once. Due to the autonomy of mobile agents, there is no 'natural' instance that monitors the progress of an agent's execution. As a result of that agents may be blocked due to node crashes or network partitioning even if there are other nodes available that could continue processing. In this paper, we will describe a protocol that ensures the exactly once property of agents and additionally reduces the blocking probability of agents by introducing so-called observer nodes for monitoring the progress of agents. This protocol is based on conventional transactional technology, such as defined by X/Open DTP or CORBA OTS. It is implemented in the Mole, a mobile agent system developed at Stuttgart University.
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System mechanisms for partial rollback of mobile agent execution
(1999) Straßer, Markus; Rothermel, Kurt
Mobile agent technology has been proposed for various fault-sensitive application areas, including electronic commerce, systems management and active messaging. Recently proposed protocols providing the exactly-once execution of mobile agents allow the usage of mobile agents in these application areas. Based on these protocols, a mechanism for the application-initiated partial rollback of the agent execution is presented in this paper. The rollback mechanism uses compensating operations to roll back the effects of the agent execution on the resources and uses a mixture of physical logging and compensating operations to rollback the state of the agent. The introduction of different types of compensating operations and the integration of an itinerary concept with the rollback mechanism allows performance improvements during the agent rollback as well as during the normal agent execution.